變電站直流系統接地故障分析與處理

張曉慧

摘要：變電站的直流系統很容易受到各方面的影響發生直流接地故障。一般情況下，直流系統發生一點接地時，不會引起任何危害，但必須及時消除，否則可能演變成兩點接地，造成信號、保護和控制回路發生誤動或拒動，熔斷器熔斷，直流系統短路等嚴重后果。因此，發生直流系統接地故障時，怎樣快速、準確的找到接地位置，及時消除，使直流系統恢復正常運行，是我們技術人員需要分析和掌握的問題。

關鍵詞：直流系統；接地故障；查找方法；防范措施

一、變電站直流系統接地故障類型分析

1.1正接地

直流系統的主要功能是為電力系統的各項子系統提供電能，作為電能提供體的“電源”，其所對應的正母線與負母線皆具有極強的絕緣性。若是直流系統的正母線在工作中因某些原因與大地發生接觸，正母線對應的絕緣電阻數值會發生變化，當這個數值低于正常固定閾值范圍時，便會發生正接地故障，導致相關電力系統設備出現誤動問題。假設正母線的兩端都發生接地現象，這時的直流系統會出現電流短路故障，產生的直接性不良后果表現后方繼電器勵磁明顯、接地故障影響范圍擴大等，假設AB兩點是直流系統的正母線兩端，當這兩點同時接地時，繼電出口自動保護器會因為勵磁問題產生斷路器誤動現象，引發直流系統接地故障。

1.2負接地

假若直流系統的負母線在為電力系統提供電能的過程中出現異常，如果負母線與大地發生觸碰，其所對應的絕緣電阻值也會發生變化，當該電阻值低于某個固定規定值時，直流系統便會出現接地故障，這種接地故障被稱為負接地故障，引發的不良影響是相關電力系統設備出現拒動問題。具體表現：假設AB兩點是直流系統的負母線兩端時，如果負母線兩端接地，保護出口繼電器會因短路而無法自動啟動，使得相關電力設備拒動，故障嚴重時還會出現越級跳閘、保險絲燒斷、繼電器損壞等問題。

二、直流系統接地故障的查找與排除方法分析

首先，在查找接地故障時，需要遵循一定的原則，可以按照氣候影響、運行方式、操作狀況等因素來判斷可能出現的接地故障，此外，還要遵循一定的順序，先檢查室外，再檢查室內，按照先負荷后電源的具體原則，可以采用分路處理以及拉路尋找的方式進行。但是在實際的故障查找中，由于大量的接地故障具有不穩定性，會隨著具體環境的改變而發生改變。所以，要重點采取幾種合理的方法進行故障分析與處理。

2.1拉回路法

在實際的直流電源接地故障分析處理時，應用最廣泛的就是拉回路法。具體原理就是將該回路的直流電源斷掉，但停電時間不能超過3s。具體的操作流程就是：信號回路—照明回路—操作回路—保護回路。因為電力系統中的二次系統越來越復雜，再加上電力施工中留下的種種施工隱患，使大部分的保護回路、信號回路與控制回路三者之間已經沒有一個相對明確的界限，多數只是一些不正常的閉環回路系統；因此，從這種視角下分析，就增加了拉回路查找故障的技術難度，由于這種不確定的因素存在，在拉回路檢測故障過程中，經常會導致跳閘事故的發生。通常電路系統是與微機系統連接在一起，出于微機保護的目的，不能造成經常斷電的事故發生，如果在設備以及環境條件不允許的情況下，再通過上述檢測方法之后依然找不到具體故障，就應該重點考慮電源的同極性兩點接地情況。如果發現接地故障是存在于某一回路中，就應該采取先解環再通過拆段端子以及取保險的方法進行檢查。

2.2直流接地選線裝置檢測法

這種方法是通過在線檢測直流系統電源接地故障的一種方式，其主要優點就是能夠隨時將直流電源系統中的故障進行報告，通過在線監測，準確將接地回路中的編號顯示出來。但也有不足，該裝置無法準確定位故障的接地點，只可對直流回路的具體接地點支路或者回路進行在線檢測，因此，從技術上分析，嚴重受到監測點安裝數量以及位置的影響，故障范圍不能準確縮小。此外，該控制裝置在使用中需要在線安裝，對于原有的系統改造造成了嚴重影響。最大的弊端就是檢測精準度不高，誤差報錯經常出現，此外，抗分布干擾性電源性能也較差，在以后的發展中應逐步向檢測精度高、監測點不受外界條件約束或者直流電源接地線選線準確的方向發展。

2.3便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法

該方法是近年興起的一種直流電源故障檢測方法。此類裝置設備的主要特點，就是在使用過程中不必將直流回路電源斷開，因此，可以帶電查找直流電源的接地故障，與前兩種方法相比，可以大大提升直流接地電源的安全性和穩定性。此外，便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法可以將故障定位到具體的某一個點，十分便于操作。

三、查找直流接地故障的技巧

3.1及時查找

由于直流電源的接地故障會隨著當地氣候條件以及環境的變換而發生變化，所以，故障的頻率并不穩定，遇到直流電源接地故障應該及時查找原因并作出處理。

3.2定期巡檢直流系統的對地絕緣

對于故障的出現要有一種未雨綢繆的心理準備，所以，應該采用精度較高的裝置設備對支路電源的接地線路進行不定期的檢測，對絕緣性能較差的直流回路要做相關的記錄，然后，再集中目標重點展開檢測。

3.3按序查找

順序查找就是上文中已經提到過的，檢查故障問題時所要遵循的具體原則，例如，先檢查信號處理回路，再檢查事故照明回路，再檢查操作回路，最后，再分別檢查控制回路和保護回路。

3.4對環路供電的直流系統應先斷開環路開關

如果在環路供電的直流系統環路開關已經斷開的情況下，就應該再對接地故障回路進行詳細檢測，在實際的生活中，這樣的情況會經常遇到，一般情況下，接地故障回路表現出來的都是兩個或兩個以上的接地回路，因此，應該找到接地更為嚴重的回路，然后，再根據具體的情況展開繼續查找故障。

3.5選用高精度的查找裝置

在日常的接地故障查找中，有時會遇到接地警告相對嚴重的情況，所以，這種情況下并不是只有一點回路接地，此時，就可以采用精密的測量儀器對不同程度的接地回路故障進行準確區分界定，先從接地故障十分嚴重的回路進行分析處理。

3.6經驗查找

經驗查找對于上述幾種查找故障的方法而言，已經是一種相對傳統的故障查找方法，但在實際生活中也會用到，主要是重點對過去經常出現故障的接地回路或者絕緣性能較差的接地回路重點檢查。

四、查找接地故障時注意事項

通過上述不同的直流電源接地故障查找與處理解決的方法，我們不難發現，每一種方式各有優缺點，所以，在具體的故障檢查與處理時，要采取一種或者幾種不同的方法組合進行故障查找分析，但在實際的操作中還需要注意某些細節，例如，當存在直流電源一點接地的情況時，工作人員要嚴禁在二次回路中工作。

五、結束語

作為電力系統內的中藥組成部分，變電站直流系統對整體電力系統的安全穩定運行將產生直接的影響，因此，作為電力系統從業人員，應加強自身的專業技能，對直流系統接地故障進行快速、準確的查找與排除。

參考文獻：

[1]朱新菊，張亞峰.變電站直流系統接地故障分析與處理方法[J].電氣開關，2013，（1）：7- 9.

[2]耿星.變電站直流系統接地故障查找與處理方法思考[J].廣東科技，2013，（14）：79- 80.

[3]鄭憲偉.變電站直流系統接地故障查找與處理[J].黑龍江科學，2014，5（12）：291.

[4]李洪立.淺談變電站直流系統接地故障和處理[J].科技展望，2015，（8）：104.