發電廠電力系統接地故障的判斷及解決措施分析

摘要：在城鄉建設中，發電廠電力系統得到了廣泛應用，其覆蓋面積大且整體線路長，電力系統發生接地故障會直接影響電能輸送質量與效能。準確判斷并及時解決電力系統接地故障，能夠及時發現并處理潛在的安全隱患，有效避免或減少事故的發生，提高發電廠電力系統的安全性。此外，高效的接地故障解決方式能夠縮短故障處理時間，降低故障對系統運行的影響，提高發電廠電力系統的運行效率。基于此，主要分析了發電廠電力系統常見的接地故障與判斷方法，提出行之有效的解決措施，旨在提升發電廠電力系統發電的運行速率。

關鍵詞：發電廠電力系統接地故障重合閘技術監控系統

中圖分類號：TM727

AnalysisofDiagnosisandSolutionsforinPowersystemGroundingFaultinPowerPlants

CIZhen

TibetVocationalTechnicalCollege，Lhasa，XizangAutonomousRegion，850000China

Abstract：Inurbanandruralconstruction，thepowersystemofpowerplantshasbeenwidelyused，anditscoverageareaislargeandtheoveralllineislong，andthegroundingfaultofthepowersystemwilldirectlyaffectthequalityandefficiencyofpowertransmission.Accuratelyidentifyingandpromptlysolvingthegroundingfaultofthepower systemcandetectanddealwithpotentialsafetyhazardsintime，effectivelyavoidorreducetheoccurrenceofaccidents，andimprovethesafetyofthepowersystemofthepowerplants.Inaddition，theefficientgroundingfaultsolutionmethodcanshortenthefaulthandlingtime，reducetheimpactofthefaultontheoperationofthesystem，andimprovetheoperationefficiencyofthepowersystemofthepowerplants.Basedonthis，thispapermainlyanalyzesthecommongroundingfaultsandjudgmentmethodsofthepowersystemofpowerplants，andproposeseffectivesolutionstoimprovetheoperationrateofpowergenerationinpowerplants.

KeyWords：Powersystemofpowerplants;Groundingfault;Reclosingtechnology;Monitoringsystem

隨著電力工業的快速發展，發電廠電力系統的規模和復雜性不斷增大，對系統的安全性和穩定性要求越來越高。接地故障作為發電廠電力系統中常見的故障類型之一，一旦發生，不僅會影響系統的正常運行，而且可能對設備和人員安全造成威脅。接地故障的發生具有隨機性和不可預測性，給發電廠的日常運行和維護帶來了極大的挑戰。傳統的接地故障判斷方法往往存在準確性不高、操作復雜等問題，難以滿足現代發電廠電力系統的需求。因此，發電廠電力系統維修人員需要運用科學的檢測技術與方法，及時、準確地判斷出接地故障問題，并且采取合理的故障解決方法，保障發電廠電力系統的安全穩定運行。

1發電廠電力系統常見的接地故障

1.1兩點接地故障

當系統中的兩個不同點同時出現接地情況時，會導致接地電流的異常增大，可能使接地電阻的阻值顯著降低。這種故障狀況不僅會影響系統的正常運行，而且可能引發設備過熱、損壞甚至火災等嚴重后果[1]。兩點接地故障往往由于設備老化、線路絕緣材料磨損、安裝過程中存在的疏忽或不當操作等原因導致。

1.2多點接地故障

多點接地故障是指發電廠電力系統中存在多個接地點的故障情況，這種故障通常比兩點接地故障更為復雜和嚴重，可能導致系統的穩定性受到極大影響。具體而言，多點接地故障的原因多種多樣，主要包括線路絕緣老化導致的絕緣性能下降、設備內部元件損壞引發的接地問題，外部因素如雷電、動物觸碰等。

1.3非線性電阻接地故障

非線性電阻接地故障是一種較為特殊的故障類型，這種故障通常是由于系統中的半導體材料出現故障或性能異常導致。半導體材料的非線性特性使得其電阻值隨電壓方向的變化而變化，給接地故障的檢測和判斷帶來了較大的困難。非線性電阻接地故障可能導致系統的不穩定運行、設備損壞甚至危害人身安全。

2發電廠電力系統接地故障的判斷方法

在發電廠電力系統中，常見的接地故障判斷方法主要有拉路法、信號注入法和電力母線電橋法。每種方法都有其特點和適用范圍，在實際應用中應當根據具體情況選擇合適的方法進行故障判斷。為了確保判斷的準確性和可靠性，可以結合多種方法進行綜合判斷，提高故障檢測的效率[2]。

2.1拉路法

該方法主要通過對系統中的各個電源回路逐一進行斷開操作，觀察接地故障是否隨之消失，從而判斷故障所在回路。具體操作時，工作人員需按照預設的回路順序，逐一斷開各回路的電源，同時密切關注接地故障指示器的變化。若斷開某一回路后，接地故障消失，則說明該回路中存在接地故障。需要注意的是，拉路法可能對系統的正常運行造成短暫的干擾，因此在實際應用中應謹慎操作，避免在重要回路或全廠停電的情況下使用。

2.2信號注入法

該方法通過在接地母線與大地之間注入特定頻率的信號，利用信號檢測設備對接地回路中的信號進行檢測和分析，從而判斷接地故障的位置。在實際應用中，工作人員首先選擇適當的信號頻率和注入方式，然后通過信號檢測設備對回路中的信號進行捕捉和測量。根據信號的強度、相位等參數，可以判斷接地故障的具體位置。信號注入法具有定位準確、適用范圍廣等優點，尤其適用于復雜系統的接地故障檢測[3]。

2.3電力母線電橋法

該方法通過在母線中設置適當的電阻，使電橋在正常運行時保持平衡狀態。當發生接地故障時，電橋平衡被破壞，可以通過檢測電橋的不平衡狀態來判斷接地故障的發生。電力母線電橋法具有操作簡單、經濟實用的特點，在發電廠電力系統中得到了廣泛應用。然而，電力母線電橋法對某些特殊類型的接地故障無法準確判斷，在實際應用中需要結合其他方法進行綜合判斷。

3發電廠電力系統接地故障的解決措施

3.1優化主變保護配置方案

主變作為發電廠電力系統的核心設備，其穩定運行直接關系到整個系統的安全。通過優化主變保護配置方案，不僅可以提高主變對接地故障的抵抗能力，減少故障發生的可能性，而且可以提升整個發電廠電力系統的安全穩定性[4]。因此，發電廠應當高度重視主變保護配置方案的優化工作，不斷提升保護配置水平[3]。首先，針對主變可能面臨的接地故障風險，需要增加后備保護配置。后備保護能夠在主保護失效或故障時迅速啟動，有效隔離故障點，防止故障擴大。通過合理配置后備保護的定值、延時等參數，確保其在主保護無法及時動作時，能夠準確、迅速地切斷故障電流，保護主變免受進一步損害。其次，完善差動保護。差動保護通過比較主變兩側電流的差值判斷是否存在故障，具有靈敏度高、選擇性好等優點。通過優化差動保護的算法和參數設置，可以提高其對接地故障的檢測能力和抗干擾能力，確保在主變發生接地故障時能夠及時準確地動作。最后，加強對主變保護裝置的檢修。定期對保護裝置進行檢查，確保其性能良好，保持正常的工作狀態。同時，加強對保護裝置的監控和故障診斷，及時發現并處理潛在的安全隱患，確保主變保護配置的可靠性和有效性。

3.2科學使用重合閘技術

在發電廠電力系統中，重合閘技術的應用能夠減少因瞬時故障導致的停電時間。瞬時故障往往是由于雷電、動物觸碰或線路暫時性的絕緣降低等原因造成的，這類故障在大多數情況下能夠自行恢復。通過科學使用重合閘技術，不僅能夠在保證系統安全的前提下快速恢復供電，降低接地故障對發電廠運行的影響，而且能夠提高系統的可靠性和穩定性，為發電廠的持續穩定運行提供重要保障[4]。因此，發電廠應當加強對重合閘技術的研究和應用，不斷完善和優化重合閘策略，適應不斷變化的電力系統運行環境。在實際應用中，需要重視重合閘時間的設置。如果重合閘時間設置過短，會導致在故障尚未完全消除的情況下進行重合，從而造成設備的二次損壞或擴大故障范圍。相應的，如果設置過長，會延長停電時間，增加發電廠的經濟損失。因此，發電廠需要根據系統的實際情況和故障特性，合理確定重合閘時間。此外，需要綜合考慮重合閘次數的設置。在連續發生多次瞬時故障的情況下，如果無限制地進行重合，會對設備造成過大的沖擊和磨損，甚至引發更嚴重的故障。因此，相關人員需要設定適當的重合閘次數限制，確保在保障系統安全的前提下盡可能地減少停電時間。

3.3注重對監控系統的維護

發電廠電力系統的監控系統具備實時監測和診斷接地故障功能，通過定期更新軟件、檢查和維護硬件設備以及進行校準和測試等，確保監控系統的正常運行和準確性，為接地故障的判斷和處理提供有力支持。因此，為了確保其能夠準確及時地反映電力系統的運行狀態，發電廠需要定期對監控系統進行檢查和維護。（1）注重軟件系統的更新和升級。隨著技術的不斷進步，新的監控軟件版本不斷推出，這些新版本往往包含了對舊版本的優化和改進，能夠提高監控系統的性能和穩定性。因此，發電廠應當密切關注軟件供應商發布的更新信息，及時對監控軟件進行升級，確保系統始終保持在最佳狀態。（2）加強硬件設備的檢查和維護。監控系統的硬件設備包括服務器、傳感器、通信設備等，這些設備的運行狀態直接影響到監控系統的準確性和可靠性。發電廠需要定期對這些設備進行巡檢，發現損壞或老化的設備應及時更換，確保監控系統的正常運行。（3）定期對監控系統進行校準和測試。校準可以確保監控系統的測量精度，測試可以驗證系統的響應速度和準確性。相關工作人員通過采取校準與測試方法，可以及時發現并解決監控系統存在的問題，提高對接地故障的判斷和處理能力[5-6]。

4結語

綜上所述，發電廠電力系統接地故障的判斷及解決措施是一項復雜而重要的任務，通過深入分析常見的接地故障類型及其判斷方法，優化主變保護配置方案、科學使用重合閘技術、注重對監控系統的維護以及嚴格開展日常檢查工作等，可有效降低發電廠電力系統接地故障的發生概率，提高電力系統的穩定性和可靠性。在實際工作中，相關人員需要結合發電廠的具體情況和運行環境，選擇科學合理的解決方法，確保發電廠電力系統的安全穩定運行，為社會生產和生活的正常進行提供重要保障。

參考文獻

[1] 黃大洋，李帥帥.淺談發電廠電力系統接地故障的判斷與措施[J].電子測試，2022，36（2）：112-114.

[2] 許崇亮.電力系統接地故障的判斷與處理研究[J].科學咨詢（科技·管理），2019（9）：32.

[3] 倪嘉聰.淺談發電廠電力系統接地故障的判斷與措施[J].技術與市場，2019，26（1）：144，146.

[4] 郭強，趙勇，楊勝濤.火力發電廠電氣設備的檢修與維護[J].自動化應用，2023，64（22）：113-115.

[5] 馬寅興.發電機勵磁變壓器狀態監測系統研究[D].西安：西安理工大學，2023.

[6] 熊銳.火電廠電氣控制系統設計與應用[D].南昌：南昌大學，2020.