陳 園，侯 贊

（長沙通信職業(yè)技術學院，湖南長沙 410015）

直流系統(tǒng)是變電站中的重要系統(tǒng)，繼電保護和安全自動裝置及其出口回路、信號回路、斷路器的操作控制回路以及變電站的事故照明系統(tǒng)均采用直流供電方式。變電站內被操作和保護的主設備眾多，直流系統(tǒng)分布面廣，遍布變電站的各個角落，完善而可靠的直流系統(tǒng)是保證變電站安全穩(wěn)定運行的基礎和前提。

1 直流接地的原因分析

直流接地將給變電站的安全運行帶來極大的危害，直流接地的原因大致分為以下幾個方面：

1）工作人員誤碰、誤接線以及萬用表檔位使用錯誤等人為因素。

2）端子箱、機構箱、接線盒端子排污穢、受潮及進水以及變壓器和高抗壓力釋放、油位計、溫度計、瓦斯保護接線盒進水造成直流接地或絕緣下降。

有些變電站中由于安裝和調試不良，連續(xù)發(fā)生了主變壓力釋放閥和油位計進水以及火災探測回路對地絕緣不良造成的直流接地現(xiàn)象。在一些運行時間比較長的老變電站中，由于運行時間比較久，斷路器和刀閘機構箱銹蝕嚴重，一到雨季就會有水滲進機構箱，加之端子排上污垢比較嚴重，有水滲入就很容易發(fā)生直流接地的現(xiàn)象，雖然經過處理后情況有所好轉，但還是不能從根本上解決問題。

3）電纜或二次線絕緣層不合格，破損或老化所引起。

安裝時不注意造成電纜芯線劃傷，電纜固定時用力過度，電纜芯線靠近發(fā)熱元件（如燈泡、加熱器等），電纜芯線絕緣材料不合格以及運行時間過長都可能造成絕緣老化，引起直流接地。

4）二次回路連接的元器件組裝不合理或錯誤造成平常不易發(fā)現(xiàn)的潛伏性接地故障。

220 kV某變電站發(fā)生的直流接地故障就是因為220kV WMH-800母差保護電源快分開關下來的濾波器沒有對地絕緣，在直流正極對外殼絕緣擊穿時產生的。

5）物件跌落以及小動物爬入造成的直流接地。

6）備用的二次芯線沒有包扎引起。

這種情況以前也發(fā)生過，在按要求進行電纜芯線絕緣包扎后這種現(xiàn)象已大大減少。

7）交流串入直流回路。

在220kV某變電站中，安裝人員誤將加熱器的交流電源回路接入到信號回路中，當氣溫或濕度下降到某種程度時，加熱器就會啟動，使交流回路串入直流回路。這種情況十分危險，不僅會引起直流接地，還將會造成全站停電的大事故，必須想辦法杜絕此類事件的發(fā)生。

8）直流系統(tǒng)運行方式不當，如一個直流系統(tǒng)中兩套絕緣監(jiān)測裝置同時投入造成直流假接地現(xiàn)象，造成直流監(jiān)測裝置誤報信號。

2 直流接地的危害

實踐證明，直流系統(tǒng)的一點接地，容易造成斷路器偷跳。直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地以后，在同一極或另一極的另一地點再發(fā)生接地時，就會造成直流兩點接地短路，造成保護、斷路器或刀閘的誤動、拒動，或造成直流系統(tǒng)短路，造成電源快分開關跳閘，直流電源中斷供電。

下面以母差保護動作跳斷路器為例，講述直流接地的危害，母差保護動作跳斷路器的簡化畫法如圖1所示。

由圖1可以看出，當斷路器在合位，發(fā)生A、B兩點接地，A、C兩點接地或者是A、D兩點接地時，斷路器的跳閘線圈TQ都將有電流通過，引起斷路器的誤動作；當發(fā)生B、E兩點接地，C、E兩點接地或者是D、E兩點接地時，在保護發(fā)出跳閘脈沖的時候，都將導致斷路器拒跳，同時可能燒壞保護動作接點和斷路器的輔助接點，以及引起直流快分開關的跳閘；當A、E兩點同時發(fā)生直流接地時，將造成直流正、負極之間的短路，引起直流快分開關的跳閘，從而導致控制回路直流電源消失。同理，兩點接地還可能造成保護及安全自動裝置開入變位、斷路器誤合閘、誤報信號。由于斷路器線圈的動作電壓較低，當站內直流系統(tǒng)的對地電容較大時，跳合閘線圈前發(fā)生一點接地時，也可能造成斷路器的誤跳或誤合[1]。

3 直流接地的預防和處理

3.1 直流接地的預防

既然直流接地對變電站內設備影響如此之大，我們就要從各個方面入手來預防和杜絕直流接地的發(fā)生。

首先我們應從觀念上進行改變。目前，直流一點接地造成開關誤跳閘的問題還沒有引起大家的重視，實際上，在電力系統(tǒng)中發(fā)生了不少直流一點接地引起開關誤動作的事故[1～3]。在實際工作中，我們在執(zhí)行現(xiàn)場二次安全措施時，對電流、電壓回路、跳閘回路以及至公用保護的回路已經引起足夠的重視，但是對于直流接地產生的危害，往往就沒有那么重視。特別是在新安裝或者是保護換型等現(xiàn)場工作中，由于工作人員的不注意，就會造成變電站直流系統(tǒng)的接地以及交流串入直流系統(tǒng)的現(xiàn)象。在以后的工作中，應予以杜絕。主要可以從以下幾個方面入手：第一，在進行保護換型的工作中，必須在電源端拆除所有可能影響運行設備和交直流系統(tǒng)的連線，在確保要更換的屏內端子牌均不帶電才能將線拆除并進行絕緣包扎。多余的電纜必須完全拆除，工作完畢注意對工作現(xiàn)場進行清理，防止遺留物件并保證設備的清潔。第二，在進行保護新安裝等工作的時候，在進行保護裝置和操作電源上電之前，必須確保直流回路和交流回路對地絕緣合格，特別是交、直流回路之間的絕緣，在直流上電之前應先將交流上電，量取直流回路中無交流分量方可上電。同時，在試驗過程中，試驗電源必須從試驗電源屏接取，嚴禁使用站內的交、直流環(huán)網作為試驗電源。第三，在日常維護工作中，應特別注意，防止誤碰及儀器儀表檔位使用錯誤造成直流接地。

再者就是加強日常運行維護管理。針對端子箱、機構箱以及變壓器壓力釋放、油位計接線盒進水等方面引起的直流接地現(xiàn)象，我們雖然采取了一些措施，但是效果還是不太理想，有些措施還是沒有執(zhí)行到位，有些變電站的機構箱銹蝕比較嚴重，日常的修補不能確保雨水不浸入端子排上，這些機構箱必須予以更換；對于箱門關閉不嚴的端子箱、接線盒，檢修人員應采取措施盡快處理，做好防潮防霉工作，保持密封良好，并保證設備清潔干燥，保證加熱器能可靠工作；同時，運行人員應加強日常巡視，特別是雨雪天氣和大風天氣，應對站內設備進行仔細檢查，保證設備的清潔干燥。對于裸露在外的壓力釋放、油位計接線盒，以及安裝地點不合理的設備及端子排，一方面檢修人員應采取措施，如加裝防雨罩，進行合理的移位，及時進行灰塵清掃等。另一方面，應加強與廠家的溝通，督促其進行設計和制造方面的改進。對于封堵不嚴、金屬壓接以及備用線包扎不到位造成的直流接地問題，運行和檢修人員應結合日常維護和檢修工作對其進行整改和處理。

3.2 直流接地的處理

現(xiàn)在，查找直流接地一般采用直流接地探測儀和拉路法相結合的方法，同時結合設備操作情況、運行方式和以往的運行和維護經驗進行。

變電站大都進行了直流輻射式改造，直流屏上均安裝了微機型絕緣監(jiān)察裝置，基本上可以確定接地所在的直流饋線支路。但是在某些變電站中，直流系統(tǒng)并不是完全遵循輻射式改造的要求，有些變電站幾個裝置共用直流屏上的同一支路，出現(xiàn)直流接地時無法斷定到底是哪個部分出現(xiàn)問題。在有些情況下，絕緣并沒有下降那么厲害，絕緣監(jiān)察裝置無法進行選線，這就需要用到查找精度更高的絕緣探測裝置。但是，不管是利用那種裝置，我們都要采用拉路或者是解線的方法確定直流接地所在的支路。

所謂拉路法就是指依次、分別、短時切斷直流系統(tǒng)中各饋線來確定接地點所在的饋線支路的方法。在現(xiàn)場工作中，利用拉路法查找直流接地往往存在一些不規(guī)范的地方，很容易引起保護的誤動作。利用拉路法查找直流接地，應注意以下幾點：

1）根據天氣狀況、操作情況、運行方式以及絕緣監(jiān)察裝置和探測裝置來判斷接地點的所在的范圍，在盡量少的拉路情況下確定接地點的位置。

2） 拉路的順序應是先事故照明、信號回路、通信電源回路，后找其他回路；先找室外設備，再找室內設備；先找簡單回路，再找復雜回路；先找主合閘回路，后找保護回路。

3）不管接地是否在所拉的饋線上，斷開每一饋線的時間不應超過3秒，應盡快恢復供電。

4）拉路前應查清回路，當所拉回路中接有繼電保護裝置和安全自動裝置時，在拉路之前應申請退出相關的裝置?；謴蜁r，應先合直流電源，再投入保護裝置[4]。

5）當被拉回路中接有縱聯(lián)保護裝置 (如高頻保護)時，在進行拉路前，應向調度申請退出線路兩側的縱聯(lián)保護[5]。

3.3 直流接地處理的安全注意事項

1）直流接地處理前，應通知相關的人員停止在設備上的工作，確保直流接地不是相關人員所引起，同時防止兩點接地造成事故。

2）直流接地處理如需在保護的二次回路上拆線尋找接地點，應先退出保護裝置的直流電源。恢復時，應先合上保護裝置電源，再投入保護裝置。

3）直流接地查找，必須由兩人及以上人員配合進行，其中一人工作，一人監(jiān)護，防止誤碰引起保護誤動或人身觸電。

4）使用合格的工具，防止造成直流短路或出現(xiàn)另一點接地。在使用測量儀表前，應確保相關的檔位，嚴禁測量過程中進行檔位的切換。

5）應使用高內阻電壓表或數字外用表，表計的內阻不低于2000Ω/V。

4 結論

直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運行關乎整個變電站的安全運行。確保變電站直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行是每個運行和維護人員必須執(zhí)行的頭等大事。我們在日常工作中要不斷的總結，重視直流接地的危害，預防直流接地現(xiàn)象的發(fā)生，掌握直流接地故障發(fā)生的規(guī)律和處理直流接地的方法，確保變電站的安全穩(wěn)定運行。

[1]王堅敏.直流回路一點接地引起保護誤動的實例分析[J].繼電器，2003，(增刊)：65-68.

[2]魏偉明，魏炳國.直流系統(tǒng)負極一點接地致開關跳閘原因分析[J].繼電器，2008，36(9):76-79.

[3]高旭，胥桂仙，等.一起典型的500kV失靈保護誤動分析[J].電力系統(tǒng)自動化，2007，31(8):104-106.

[4]華中電網有限公司.華中電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置調度管理規(guī)范[Z].2008.

[5]國家電力調度通信中心.國家電網公司繼電保護培訓教材[M].北京：中國電力出版社，2009.