何科翔 佟國斌

【摘 要】為了保證發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行，直流供電系統(tǒng)要求較高的可靠性和穩(wěn)定性，由于直流系統(tǒng)容易發(fā)生接地故障，導致保護控制裝置發(fā)生誤操作，進而對系統(tǒng)安全運行產(chǎn)生危害，因此本文對直流系統(tǒng)接地故障產(chǎn)生原因進行詳細分析，同時闡述了直流接地故障的處理方法，為發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障處理提供參考。

【關鍵詞】發(fā)電廠；直流系統(tǒng)；接地故障；直流正極接地；直流負極接地

直流系統(tǒng)在發(fā)電廠的供電系統(tǒng)中占有重要的地位，它負責為發(fā)電廠中控制回路、信號回路、繼電保護、自動裝置、信號裝置、事故照明、直流油泵、交流不間斷電源等設備提供可靠的直流電源，同時還負責斷路器的操作供電，因此直流供電系統(tǒng)要求較高的可靠性和穩(wěn)定性，以保證發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行。

在實際應用過程中，直流系統(tǒng)常見的問題為接地故障，由于發(fā)電廠直流系統(tǒng)存在分布范圍廣、電纜多、線路長的特點，因此容易受灰塵、濕氣的腐蝕導致元件絕緣性能降低，進而導致直流系統(tǒng)接地故障，同時發(fā)電廠直流電源直接負責對控制回路和保護回路進行供電，當直流系統(tǒng)中發(fā)生接地故障時，可能會引起直流熔斷器熔斷或造成繼電保護和斷路器誤動作，對系統(tǒng)安全運行產(chǎn)生危害，引起電力系統(tǒng)的更大故障，因此有必要對直流系統(tǒng)接地故障產(chǎn)生原因進行詳細分析，使得維護過程中能夠及時發(fā)現(xiàn)直流接地點，正確的將接地點隔離，保證發(fā)電廠的穩(wěn)定運行及高效發(fā)電。

當直流系統(tǒng)的正極或負極與大地之間的絕緣水平降低到某一整定值或低于某一規(guī)定值時，稱為直流接地，由于發(fā)電廠直流系統(tǒng)分布范圍相對較廣，同時直流供電電纜有較多外露部分，長度較長，長時間運行過程中容易因塵土、潮氣的腐蝕等原因導致系統(tǒng)元件絕緣性能降低，以及電纜及接頭老化，設備本身問題等原因，不可避免的發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障。分析直流接地故障產(chǎn)生的原因，主要存在以下幾方面：

1氣候因素導致直流系統(tǒng)接地故障。直流設備受天氣的影響，如雨天或霧天，導致二次回路及設備嚴重污穢和受潮、接線盒進水等，使室外直流系統(tǒng)對地絕緣性能下降，造成直流接地故障。

2直流系統(tǒng)運行過程中受到的不利因素影響。如直流系統(tǒng)自身問題，如二次回路絕緣材料不合格、絕緣性能低，或年久失修、嚴重老化；存在損傷缺陷、如磨傷、砸傷、壓傷、扭傷或過流引起的燒傷等。

3操作人員疏忽造成直流系統(tǒng)接地故障。如在帶電二次回路上將直流電源直接接觸設備外殼，導致瞬間接地故障；施工過程中造成控制電纜損傷，造成接地；另外檢修質(zhì)量差導致接地隱患，如室外設備未加防雨罩、二次回路漏接線頭等，在特定的外部條件如潮濕或操作設備時就容易引起直流接地。

4小動物進入或小金屬零件掉落在元件上造成直流系統(tǒng)接地故障。如老鼠、蜈蚣等小動物進入帶電回路；某些元件有線頭、未使用的螺絲、墊圈等零件，掉落在帶電回路上。

發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障容易對設備和電力系統(tǒng)的安全運行產(chǎn)生威脅。接地故障按接地極性可以分為直流正極接地和直流負極接地兩種情況，由于直流系統(tǒng)網(wǎng)絡連接比較復雜，在實際運行中經(jīng)常通過絕緣監(jiān)察裝置確定接地極性，正極對地電壓大于70V時，說明負極接地；負極對地電壓大于70V時，說明正極接地，下面對兩種接地情況進行詳細分析：

1對于直流正極接地故障情況下，當系統(tǒng)正常運行時跳合閘線圈、繼電器線圈是與負極電源相接通的，當接地故障發(fā)生時，容易導致保護及自動裝置產(chǎn)生誤動，甚至造成誤合閘，誤報信號等情況的發(fā)生。

2對于直流負極接地故障情況下，斷路器的跳、合閘線圈以及保護繼電器回路發(fā)生兩點接地時，線圈被接地點短接因而不能動作，導致保護及自動裝置拒絕動作，同時由于直流回路短路電流較大，可能燒壞繼電器接點，同時造成電源保險熔斷，保護及操作電源會因為保險熔斷而無法得到保證。

由于直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時構成了接地短路，導致繼電保護、信號、自動裝置誤動或拒動，還可能復雜情況下造成某些繼電器短接，不能動作跳閘，同時還可能導致自動裝置、控制回路因為直流保險熔斷而失去電源，因此直流接地故障容易產(chǎn)生較為嚴重后果，影響電廠的安全穩(wěn)定運行。當直流系統(tǒng)接地故障發(fā)生時，無論是正極接地還是負極接地，只要發(fā)生接地故障即對地構成了新的接地回路，為了系統(tǒng)安全運行需要迅速排除，否則一旦出現(xiàn)二點或多點接地就會發(fā)生故障，乃至發(fā)生事故。為了有效排除接地故障，需要快速確定接地點，可以采用如下方法查找直流接地故障：

1分清接地故障的極性，分析故障發(fā)生的原因。

2立即停止站內(nèi)二次回路或者設備檢修試驗，斷開系統(tǒng)工作電源，測試接地故障是否消除。

3用分網(wǎng)法縮小查找范圍，首先對直流系統(tǒng)進行分割，分開環(huán)路和并列回路，然后分別斷開饋線，同時要注意保證保護電源的正常供應。

4對于不太重要的直流負荷及不能轉移的分路，利用“瞬時停電”的方法檢查該支路中所帶回路有無接地故障。

5對于重要的直流負荷，用轉移負荷法檢查該支路中所帶回路有無接地故障。

6查找直流系統(tǒng)接地故障時需要兩人及以上配合進行，一人負責操作，一人負責檢測儀表指示及信號變化。

7對于兩點及多點接地，需同時斷開兩路或幾路直流回路，接地才能消失，需要注意斷開每一路接地點時，注意觀察直流電壓恢復升高的情況，從而將接地點消除。

8當切除某一回路電源時接地消失，應確定接地支路，并在該支路分段再試拉，縮小并確定接地范圍。

9當結合支路法無效時，應采取切換整流設備和蓄電池組，切換直流母線的方法查找，查整流設備，蓄電池組及直流母線是否接地。

發(fā)電廠直流系統(tǒng)發(fā)生接地系統(tǒng)故障時，應當用先進的檢測設備和平時運行中積累的經(jīng)驗對問題進行具體分析，適當應用直流系統(tǒng)接地排查的一些方法和技巧，迅速查明接地的原因并及時排查故障，確保電站的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]李鶴峰. 直流系統(tǒng)接地的原因及處理[J]. 黑龍江電力. 2009（04）

[2]丁文敏. 直流系統(tǒng)接地危害及查找方法[J]. 河北電力技術. 2005（05）

[3]周興友. 直流接地故障查找方法探討[J]. 科技信息. 2009（35）

[4]李鶴峰. 直流系統(tǒng)接地的原因及處理[J]. 中國新技術新產(chǎn)品. 2009（11）

[5]王敏. 直流系統(tǒng)接地故障的查找[J]. 供用電. 2002（02）

[6]張良益. 水電站直流系統(tǒng)故障處理探討[J]. 水電廠自動化. 2008（04）

[7]賀意飛. 大源渡水電站直流系統(tǒng)改造[J]. 電力安全技術. 2010（12）

[8]何碩佳. 變電站查找直流接地淺談[J]. 科技資訊. 2011（09）

作者簡介：

何科翔（1981年11月），男，內(nèi)蒙古包頭市，本科，電廠運行，主要從事電廠集控運行 崗位：機組長。