張明達

（山東省冶金設計院股份有限公司,濟南 250101）

1 變電站直流系統(tǒng)常見接地故障原因及其種類

變電站直流系統(tǒng)主要有兩大部分，即充電屏與蓄電池。充電屏內具有絕緣檢測儀、充電模塊等組成；蓄電池即由電極、電解質、隔離物及外殼組成。變電站直流系統(tǒng)常見接地故障常見有以下幾類：首先是蓄電池或充電屏的電纜或絕緣座等部分出現(xiàn)破損或者絕緣老化、破損，出現(xiàn)漏電；再次是外因引起，如由機械振動過大，系統(tǒng)中的電纜摩擦金屬體，造成絕緣損傷，引起漏電；三是環(huán)境引起，如積塵多，空氣潮濕，如接線端子、PCB板集有灰塵，在空氣濕度較大的情況下，絕緣下降；四是生銹。如儀器儀表的金屬外殼；五是漏水。如端子箱、壓力表密封不好；六是裸露。如備用電纜芯沒有包好、墊片或螺桿掉在空開上同時接觸到柜體和任一極。

變電站直流系統(tǒng)常見接地故障常見種類主要有以下幾項：首先是電纜接地。造成電纜接地有兩方面原因，即絕緣老化、鋪設時或者檢修時操作不當遭到損傷；再次是元件接地。元件接地主要是元件質量不可靠，絕緣材料不過關或者在制造過程中絕緣部分受到損傷，經過一段時間運行后，如遇到潮濕空氣，薄弱部位漏電，發(fā)生直流接地故障；三是蓄電池接地。蓄電池長期過充電、過溫，導致殼體膨脹裂開，殼體老化，蓄電池底部微小顆粒，在應力的作用下，將蓄電池底部殼體頂壞；四是交流竄電接地。220V交流照明電源與PT57.8V電壓源，由于絕緣下降、誤碰、誤接等原因，串入直流系統(tǒng)；五是直流竄電接地。即環(huán)網接地。六是系統(tǒng)的絕緣裝置引起的接地。如絕緣材料不合格、絕緣性能低，或年久失修、嚴重老化或者二次回路絕緣材料絕緣性能低等。七是人為引起接地。如二次回路接線裸露、陰雨天沒能及時加設防雨裝置、檢修時檢修質量不高等誤將控制電纜外皮絕緣損傷等眾多原因。

2 直流系統(tǒng)接地會可能造成的危害

直流接地故障中兩點接地同一點接地比較，其危害相對較大。一點接地發(fā)生后，一般會引起自動裝置或者保護裝置出現(xiàn)拒動作或者誤動作，不會造成大事故，二兩點接地不但會造成保護裝置出現(xiàn)拒動作與誤動作，而且還會導致直流熔斷器熔斷、控制回路失電，造成系統(tǒng)癱瘓，尤其復雜保護回路中出現(xiàn)同極兩點接地，很容易將一些保護繼電器進行短接，造成更大的事故。如下圖所示：

圖中A、B 兩點出現(xiàn)接地故障，會將繼電器KM的兩個點，即KA1與KA2的接點進行短接，這樣就會導致繼電器出現(xiàn)誤動作而跳閘。圖中A、C兩點出現(xiàn)接地故障時，繼電器KM的接點也會因短接，導致繼電器出現(xiàn)誤動作。同樣道理，A、D 兩點與F、D兩點出現(xiàn)接地故障，均會導致開關誤動作。

如果接地故障出現(xiàn)C、E兩點，B、E兩點或者D、E兩點，就會導致斷路器拒動。

如果接地故障點出現(xiàn)在A與E兩點，則就會引起系統(tǒng)中熔斷器熔斷，使系統(tǒng)失電；如果接地故障點出現(xiàn)在B、E兩點或者C、E兩點，系統(tǒng)的保護專職就會動作時，引起熔斷器熔斷后，就可能將繼電器觸點燒毀。

3 直流接地處理措施

上述直流接地危害中可以看出，系統(tǒng)中正極或者負極出現(xiàn)接地，只要有一個接地，對地出現(xiàn)了新接地，如果不能快速修復，很容易導致兩點或者兩點以上接地故障現(xiàn)象出現(xiàn)，造成更大的設備事故。

4 直流環(huán)網的危害

直流環(huán)網的危害很大，首先會縮短直流系統(tǒng)中蓄電池的使用期；其次小的直流饋線中,環(huán)流現(xiàn)象很容易造成饋線燒毀，嚴重時可能引發(fā)火災；接地故障檢測不能得到精準檢測，不能對系統(tǒng)報警不能及時校正。四是直流環(huán)網很容易讓繼電器等發(fā)生誤動作，對安全生產極為不利。

5 環(huán)網故障查找措施

（1）操作人員可依據(jù)變電站直流系統(tǒng)的現(xiàn)場狀況，進行分,排除環(huán)網故障現(xiàn)象。倒閘操作時原運行的母線不可失去電壓。正常運行時蓄電池不得退出運行，整流器不可單獨作電源供直流盤。沒有核對直流電源的極性和壓差的并列點，不得并列，正常運行時兩組直流系統(tǒng)不得并列。

（2）利用“直流系統(tǒng)帶電解環(huán)儀”快速查找。譬如使用QDB-81直流接地查找儀，可快速找各種接地故障；標準正弦波形顯示，查找接地快捷；通過測量可顯示支路接地電阻與接地信號波形 ；可用信號源、手持器雙層抗分布電容設計，消除分布電容影響 ；區(qū)分平衡電阻接地，消除檢測死區(qū) ；測量交流接地電壓（25-250v），排除交直流串電故障 ，24v-220v直流系統(tǒng)通用。

6 結語

總之，變電站直流系統(tǒng)是保障電力系統(tǒng)安全運行的基礎，直流系統(tǒng)的用電負荷極為重要，對供電的可靠性要求很高，直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電站安全運行的決定性條件之一，必須加強其日常的維護，加強對接地故障的成因、查找方法以及解決措施，提升故障處理效率。才能避免電氣事故，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

[1]陳神思.直流系統(tǒng)接地故障的分析與處理[C].福建省科學技術協(xié)會第七屆學術年會分會場——提高水力發(fā)電技術促進海西經濟建設研討會論文集,2007.

[2]呂陽.直流系統(tǒng)接地故障的分析[C].重慶市電機工程學會2010年學術會議論文集, 2010.