劉磊，+劉群

1、電力系統(tǒng)直接接地概述

由于直流電源為帶極性的電源，即電源正極和電源負(fù)極。交流電源是無極性電源，電力系統(tǒng)交流電源有一個(gè)真正的“地”，這個(gè)地也是電力系統(tǒng)安全的一個(gè)重要概念。為了系統(tǒng)安全，變電站、發(fā)電廠所有設(shè)備的外殼都會(huì)牢牢的接在這個(gè)“地”，而且希望其阻抗越低越好。直流電源的“地”對(duì)直流電路來講僅僅是個(gè)中性點(diǎn)的概念，這個(gè)地與交流的“大地”是截然不同的。如果直流電源系統(tǒng)正極或負(fù)極對(duì)地間的絕緣電阻值降低至某一整定值，或者低于某一規(guī)定值，這時(shí)我們稱該直流系統(tǒng)有正接地故障或負(fù)接地故障。 發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)所接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長期運(yùn)行過程中會(huì)由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化，設(shè)備本身的問題等等，而不可避免的發(fā)生直流系統(tǒng)接地。特別在發(fā)電廠、變電站建設(shè)施工中或擴(kuò)建過程中，由于施工及安裝的種種問題，難以避免的會(huì)遺留電力系統(tǒng)故障的隱患，直流系統(tǒng)更是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。投運(yùn)時(shí)間越長的系統(tǒng)接地故障的概率越大。

2、直流系統(tǒng)接地的危害

直流系統(tǒng)接地故障，不僅對(duì)設(shè)備不利，而且對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。因此，規(guī)程上規(guī)定直流接地達(dá)到下述情況時(shí)，應(yīng)停止直流網(wǎng)絡(luò)上的一切工作，并進(jìn)行選擇查找接地點(diǎn)，防止造成兩點(diǎn)接地。

2.1正接地可能導(dǎo)致斷路器誤跳閘

直流正極接地，有使保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)的可能。因?yàn)橐话闾祥l線圈、繼電器線圈正常與負(fù)極電源接通，若這些回路再發(fā)生一直接地，就可能引起誤動(dòng)作。直流接地發(fā)生A、B兩點(diǎn)時(shí)，將A、B接點(diǎn)短接，使2J1誤動(dòng)作跳閘。A、C兩點(diǎn)接地時(shí)，A、C接點(diǎn)被短接，致2J2而誤動(dòng)作跳閘。A、D兩點(diǎn)，F(xiàn)、D兩點(diǎn)接地，同樣都能造成開關(guān)誤跳閘。同理，兩點(diǎn)接地還可能造成誤合閘，誤報(bào)信號(hào)。由于斷路器跳閘線圈均接負(fù)極電源，故當(dāng)發(fā)生正接地時(shí)可能導(dǎo)致斷路的跳閘（如圖1所示）。

2.2負(fù)接地可能導(dǎo)致斷路器的拒跳閘

當(dāng)發(fā)生負(fù)接地時(shí)，斷路器不會(huì)跳開，產(chǎn)生拒動(dòng)，會(huì)使事故越級(jí)擴(kuò)大。負(fù)極接地，有使保護(hù)自動(dòng)裝置拒絕動(dòng)作的可能。因?yàn)?，跳、合閘線圈、保護(hù)繼電器會(huì)在這些回路再有一點(diǎn)接地時(shí)，線圈被接地點(diǎn)短接而不能動(dòng)作。同時(shí)，直流回路短路電流會(huì)使電源保險(xiǎn)熔斷，并且可能燒壞繼電器接點(diǎn)，保險(xiǎn)熔斷會(huì)失去保護(hù)及操作電源。如圖1所示，直流接地故障發(fā)生在 B、E 兩點(diǎn)，2J1線圈被短接，保護(hù)動(dòng)作時(shí)2J1不能動(dòng)作，開關(guān)將不能跳閘且保險(xiǎn)將會(huì)熔斷。D、E兩點(diǎn)接地時(shí)，YI線圈被短接，保護(hù)動(dòng)作時(shí)及操作時(shí)開關(guān)拒跳，同理，兩點(diǎn)接地開關(guān)也可能合不上。

3、電力系統(tǒng)直接接地故障排除與預(yù)防

排除直流接地故障。首先要找到接地的位置，這就是我們常說的接地故障定位。直流接地大多數(shù)情況不是一個(gè)點(diǎn)，可能是多個(gè)點(diǎn)，或者是一個(gè)片。大量的接地故障并不穩(wěn)定，隨著環(huán)境變化而變化。因此在現(xiàn)場(chǎng)查找直流接地是一個(gè)較為復(fù)雜的問題。

3.1拉回路

這是電力系統(tǒng)查直流接地故障一直沿用的一個(gè)簡(jiǎn)單辦法。所謂“拉回路”，就是停掉該回路的直流電源，停電時(shí)間應(yīng)小于三秒。一般先從信號(hào)回路，照明回路，再操作回路，保護(hù)回路等。該種方法，由于二次系統(tǒng)越來越復(fù)雜，大部分的廠站由于施工或擴(kuò)建中遺留的種種問題，使信號(hào)回路與控制回路和保護(hù)回路一個(gè)嚴(yán)格的區(qū)分，而且更多的還形成一些非正常的閉環(huán)回路，必然增大了拉回路查找接地故障的難度。正由于回路接線存在不確定性，往往令在拉回路的過程中，常常發(fā)生人為的跳閘事故，再加上微機(jī)保護(hù)的大量應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行特性也不允許隨意斷電。

3.2直流接地選線裝置監(jiān)測(cè)法

這是一種在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣情況的裝置。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能在線監(jiān)測(cè)，隨時(shí)報(bào)告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號(hào)。缺點(diǎn)是該裝置只能監(jiān)測(cè)直流回路接地的具體接地回路或支路，但對(duì)具體的接地點(diǎn)無法定位。技術(shù)上它受監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝數(shù)量的限制，很難將接地故障縮小到一個(gè)小的范圍。而且該裝置必須進(jìn)行施工安裝，對(duì)舊系統(tǒng)的改造很不便。此類裝置還普遍存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問題。如果能有一種在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上不受限制，檢測(cè)精度較高，選線準(zhǔn)確的直流接地選線裝置，應(yīng)是一種較好的選擇。

3.3便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法

該裝置是近幾年開始在電力系統(tǒng)較為廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。該裝置的特點(diǎn)是無需斷開直流回路電源，可帶電查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且該裝置可將接地故障定位到具體的點(diǎn)，便于操作。目前生產(chǎn)此類產(chǎn)品的廠家也較多，但真正好用的產(chǎn)品很少，絕大部分產(chǎn)品都存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問題。

3.4正確選擇直流接地故障查找地裝置

按現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，從上面分布電容產(chǎn)生的對(duì)地容抗經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，選擇直流接地故障查找地裝置，一定要嚴(yán)格掌握兩個(gè)重要指標(biāo)，其一是裝置抗分布電容干擾，（目前絕大多數(shù)生產(chǎn)廠家的設(shè)備都未列出該指標(biāo)）。要求其抗分布電容干擾，對(duì)地分布電容系統(tǒng)總值應(yīng)大于或等于80MF，回路的對(duì)地分布電容系統(tǒng)值應(yīng)大于或等于8MF；其二是檢測(cè)接地故障的對(duì)地阻抗值應(yīng)大于或等于40kΩ。達(dá)不到上述兩個(gè)指標(biāo)的直流接地故障查找地裝置，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，對(duì)大部分的直流系統(tǒng)接地故障往往檢測(cè)不出，更不用說用作定期巡檢裝置。

3.5科學(xué)進(jìn)行接地故障處理

因直流接地故障常常隨環(huán)境、氣候的變化而變化，十分不穩(wěn)定，造成難以查找的事故隱患，只要出現(xiàn)故障應(yīng)立即查找。分清接地故障的極性，分析故障發(fā)生的原因。若站內(nèi)二次回路有工作或有設(shè)備檢修試驗(yàn)，應(yīng)立即停止。拉開其工作電源，看信號(hào)是否消除。用分網(wǎng)法縮小查找范圍，將直流系統(tǒng)分成幾個(gè)不相聯(lián)系的部分。注意：不能使保護(hù)失去電源，操作電源盡量用蓄電池帶。不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路，利用“瞬時(shí)停電”的方法，查該分路中所帶回路有無接地故障。對(duì)于重要的直流負(fù)荷，用轉(zhuǎn)移負(fù)荷法，查該分路而帶回路有無接地故障。查找直流系統(tǒng)接地故障，后隨時(shí)與調(diào)度聯(lián)系，并由二人及以上配合進(jìn)行，其中一人操作，一人監(jiān)護(hù)并監(jiān)視表計(jì)指示及信號(hào)的變化。利用瞬時(shí)停電的方法選擇直流接地時(shí)，應(yīng)按照下列順序進(jìn)行：斷開現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)工作電源；斷合事故照明回路；斷合同信電源；斷合附屬設(shè)備；斷合充電回路；斷合合閘回路；斷合信號(hào)回路；斷合操作回路；斷合蓄電池回路；在進(jìn)行上述各項(xiàng)檢查選擇后仍未查出故障點(diǎn)，則應(yīng)考慮同極性兩點(diǎn)接地。當(dāng)發(fā)現(xiàn)接地在某一回路后，有環(huán)路的應(yīng)先解環(huán)，再進(jìn)一步采用取保險(xiǎn)及拆端子的辦法，直至找到故障點(diǎn)并消除。

3.6定期巡檢直流系統(tǒng)的對(duì)地絕緣

要堅(jiān)持定期對(duì)系統(tǒng)的對(duì)地絕緣情況進(jìn)行巡查，防止出現(xiàn)“臨時(shí)抱佛腳”的現(xiàn)象發(fā)生。利用精度較高的查找裝置定期對(duì)各個(gè)直流回路進(jìn)行檢查，記下絕緣較差的直流回路，待氣候漸濕時(shí)，再重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。目前已有部分電廠和變電站采用此法，并已開始建立這種經(jīng)常性的工作（主要在500kV變電站和部分接地較多的30萬kW以上發(fā)電機(jī)組）?！?/p>

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