淺析變電站直流系統的故障排除

王騰 羅鑫

摘要：直流系統能否正常、可靠運行對變電站的安全運行及其重要。直流接地的查找，尤其是復雜的直流接地的查找是一項非常復雜的工作，要熟練掌握這門技術需要不斷的實踐和總結。在更先進的技術出現以前，當前的直流接地更多是依靠實踐和經驗，同時也應該加強對直流系統重要性的認識和運行維護，預防為主，才能使直流系統可靠、穩定運行。

關鍵詞：變電站;直流系統;故障排除

直流系統是變電站系統中的重要部分，它要給繼電保護設備提供穩定可靠的直流電源，而繼電保護設備的安全穩定運行是保障電力設備安全和防止及限制電力系統長時間大面積停電的最主要設備。如果直流電源無法安全穩定的運行，整個繼電保護設備也不能有效的保護電力穩定供應。

1 直流系統接地故障產生的危害

不同接地故障類型會造成不同的影響，接地類型按照正極和負極分可以分為正極接地故障和負極接地故障;按照種類分可以分為直接接地故障和全部接地故障;按照接地的情況分可以分為單點接地故障、多點接地故障、環路接地故障、絕緣降低四種情況。在上述的類型中，危害最大的是兩點接地故障。不同接地故障所產生的影響也不一樣，比如正極接地故障可能會使得斷路器產生跳閘，負極接地故障可能會使得斷路器不能跳閘;如果發生一點接地故障可能對二次回路不會產生很大的影響，而如果發生二點接地故障可能導致綜保誤動、信號反饋錯誤等現象的而發生，甚至還可能將直流保險燒斷。所以在接地故障信號發出時，工作人員要迅速的做出判斷，以免事態擴大。

2 直流系統接地原因

2.1 環境影響

在大雨、雪、冰雹、霾等惡劣氣候條件下，直流二次設備將會受到影響，特別是戶外端子箱和機構箱，若封閉不嚴或機構箱破損，可能造成端子排受損甚至纜溝進水等，造成直流系統絕緣下降。部分二次設備的絕緣材料由于投運時間過久，產生絕緣老化現象，本身絕緣達不到當初的設計要求，也易引發直流系統接地故障，特別是變電站投運時間越久，可能性越大。

2.2 設備原因

因為運行設備本身的問題，例如直流絕緣監測裝置的接地電阻值配置太低造成的接地;或者當并列運行兩套電源時，因為忽視有時沒有退出其中一套裝置的接地報警裝置，造成兩點接地;還有設備傳動經過中的機械振動，擠壓、設備質量差等造成降低絕緣都也許會引發接地故障。這種故障，在改變設備運行條件后、設備投運時與運行形式改變時會突然發生。這種缺陷發生概率相對低，而且容易被發現、排除。

3 直流系統接地故障查找方法

3.1 拉路法

拉路法也稱“瞬時停電法”，是查找直流接地最直觀的方法，是通過依次斷開運行的直流回路空氣開關，當其中某條線路空開斷開后直流接地告警返回，就說明接地點就在該線路上。拉路法應該注意：每次斷開時間不得超過3s，無論是否接地均應馬上合上，若斷開的是保護或自動裝置的電源，應采取防止該類設備誤動的安全措施，如向調控中心申請退出保護和自動裝置等。拉路的順序為：先室外設備后室內設備;先信號、照明回路后操作、控制回路;先查新投運設備后查運行設備。當確定接地發生在哪條支路上后，應將該支路的環網解開，通過拆端子及取下保險的方式來判斷和尋找接地點。若拉路法無法找出接地點，可能是由于以下幾種情況：（1）直流系統存在環路供電的方式，拉路前沒有解列或斷開環路。（2）接地點在直流母線、蓄電池組或充電機上。（3）交流竄入直流回路。（4）存在直流寄生回路。（5）存在多點接地。

3.2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。

3.3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。

3.4 絕緣監察裝置查找法

當系統發生接地故障時，處理器對每條線路所采集的信號進行分析，判斷出故障線路號及接地電阻值，自動完成查找接地支路的功能，這為接地點的進一步準確定位提供了幫助。絕緣監察裝置的最大優點在于它在不切斷直流回路負荷的情況下進行查尋，因此提高了直流系統供電的可靠性。對于多點非金屬性接地，這種方法也是非常有效的。但對于這些接地點中存在一個或一個以上的金屬性接地點時，該裝置只能先查到金屬性接地支路。因為信號源發出的信號已被這條金屬性接地支路短接，其它支路不再有信號通過，只有先將金屬性接地支路查出，才能查詢其它的非金屬性接地支路。

4 結束語

變電站直流系統接地會給整個電力系統帶來巨大的危害，嚴重影響居民的日常用電，影響人們的生活滿意度。同時直流系統接地還會嚴重危害到變電站自身的運行，給國家的經濟帶來損失，如果放任不管，嚴重時可能還會導致電網發生故障。所以，相關的工作人員一定要提高對變電站直流系統接地問題的重視程度，做好對直流系統的日常檢修工作，在直流系統發生接地故障之后，要根據實際情況制定出合理的解決方案，及時的解決故障，避免事態的進一步擴大。

參考文獻

[1]林賢麟，林繼濤，何美鈴.變電站直流系統接地故障檢測技術[J].電工技術，2021（22）：176-178+184.DOI：10.19768/j.cnki.dgjs.2021.22.059.

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