陳輝　陳芳潔　莫蘭蘭

摘 要：直流系統(tǒng)是變電站的重要組成部分，其穩(wěn)定性影響著整個(gè)變電站的安全運(yùn)行，一旦直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障和異常，將會(huì)引起一系列的連鎖反應(yīng)，帶來巨大的安全隱患，繼電保護(hù)人員在查找直流接地故障時(shí)， 除要十分熟悉相關(guān)查找規(guī)程和繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的特性外，還要對(duì)直流二次回路的構(gòu)成相當(dāng)熟悉，憑借自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，盡快地判斷出故障位置，全面有效地對(duì)變電站直流接地故障地原因進(jìn)行分析和處理，并有效地采取控制措施，是保證變電站安全運(yùn)行的有效途徑。

關(guān)鍵詞：直流接地 危害 處理 維護(hù)

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）07（c）-0031-02

目前，大、中型變電站尤其是最新型的智能化變電站，其控制回路、繼電保護(hù)裝置、合并單元及智能終端出口回路皆采用直流電源供電。由于變電站中被保護(hù)的和被操作的主設(shè)備眾多，且大多數(shù)主設(shè)備的輔助設(shè)備（如繼電保護(hù)裝置、控制回路、測控裝置等）都需要直流系統(tǒng)提供電源，為確保變電站的安全運(yùn)行，有完善可靠的直流系統(tǒng)是非常必要的。直流系統(tǒng)一旦有異常，應(yīng)及時(shí)處理。其中對(duì)設(shè)備安全可靠運(yùn)行影響最大的就是直流系統(tǒng)出現(xiàn)對(duì)地絕緣異常，即直流接地。

1 發(fā)生直流接地的常見原因

（1）自然天氣原因 由于常見的雨雪、大霧等自然天氣因素的影響，很有可能使室外的直流系統(tǒng)、與直流相關(guān)的元器件以及連接二次回路的電纜由于處在潮濕的環(huán)境中， 室外端子箱或機(jī)構(gòu)箱內(nèi)刀閘輔助接點(diǎn)處潮濕、積水會(huì)導(dǎo)致直流二次回路中的正電源或負(fù)電源對(duì)地絕緣電阻下降，引起絕緣能力的降低，造成直流接地。

（2）時(shí)間原因 對(duì)于運(yùn)行多年的變電站，各種端子箱、機(jī)構(gòu)箱等生銹損壞，密封性也下降，二次直流電纜的絕緣能力下降，設(shè)備質(zhì)量差、機(jī)械的震動(dòng)以及直流系統(tǒng)絕緣老化等都可以引起接地或成為接地的隱患。

（3）人為原因 檢修維護(hù)工作人員在帶電二次回路上工作的時(shí)候不小心將帶有直流電源的電纜或者小線碰到其他設(shè)備的金屬接地外殼上，造成接地；檢修人員在工作中造成的動(dòng)態(tài)接地等同樣也會(huì)留下接地的隱患。

（4）設(shè)計(jì)原因 由于設(shè)計(jì)或者臨時(shí)采取措施，將直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)共用一根電纜或者直流電纜和交流電纜同層敷設(shè)，當(dāng)電纜中直流芯線和交流芯線之間絕緣損壞時(shí)，交流系統(tǒng)便能串入了直流系統(tǒng)，引起直流接地，由于這種情況引起的直流接地很難檢查及處理。

2 直流接地的危害

直流系統(tǒng)接地故障主要表現(xiàn)為金屬性接地和非金屬性接地，在非人為因素造成的接地故障情況下，其故障原因大都是受氣候和設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的變化影響，也有一些是難以查找的動(dòng)態(tài)型接地故障（當(dāng)發(fā)生某種動(dòng)作行為之后，才會(huì)發(fā)生直流接地，當(dāng)這一動(dòng)作行為消失后，直流接地也隨之消失）。若發(fā)生一點(diǎn)接地，由于沒有形成接地回路，仍能繼續(xù)正常運(yùn)行，但容易使動(dòng)作電壓較低的繼電器動(dòng)作，還容易使斷路器偷跳。若發(fā)生兩點(diǎn)接地故障，可能造成直流系統(tǒng)短路，使直流系統(tǒng)空開跳開或直流熔絲熔斷，使直流電源中斷供電。造成繼電保護(hù)、信號(hào)、自動(dòng)裝置的不正確動(dòng)作，使斷路器誤跳或者拒跳，后果將不堪設(shè)想。

3 直流接地的查找

直流接地發(fā)生一點(diǎn)接地之后，絕緣監(jiān)測裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，運(yùn)行及維護(hù)人員應(yīng)盡快檢測出接地點(diǎn)的具體位置，并予以消除。

（1）“直流接地”信號(hào)發(fā)出后，可通過直流屏在線監(jiān)控器和直流絕緣監(jiān)測裝置找出接地支路號(hào)（支路號(hào)的排列大都是按直流饋線屏饋線開關(guān)從上至下或從左到右的順序）及接地狀態(tài)，絕緣監(jiān)測裝置還可以顯示接地電阻（接地電阻小于15～20 kΩ時(shí)報(bào)警）和正對(duì)地、負(fù)對(duì)地電壓具體數(shù)值來判斷接地程度。有時(shí)絕緣監(jiān)測裝置判斷不出支路只報(bào)“直流母線接地”，此時(shí)有可能直流母線接地，也可能是環(huán)路接地。甚至有可能是直流屏內(nèi)個(gè)別元器件上的小線接地。例如，某220 kV變電站內(nèi)直流接地告警，將該站內(nèi)所有的饋線支路才有傳統(tǒng)的“拉路法”，逐個(gè)排除，均無法查出接地點(diǎn)，檢查完畢后懷疑是直流屏內(nèi)存在接地點(diǎn)，后經(jīng)過排查發(fā)現(xiàn)直流屏內(nèi)蓄電池放點(diǎn)儀的放點(diǎn)接頭負(fù)極與外殼接觸接地。

（2）直流接地信號(hào)發(fā)出后，工作人員必須停止任何二次回路上的工作。利用萬用表測量正對(duì)地、負(fù)對(duì)地電壓，核對(duì)絕緣監(jiān)測裝置的準(zhǔn)確性。萬用表必須是高內(nèi)阻的，2000 Ω/ V，否則會(huì)造成另一點(diǎn)接地。對(duì)控制、保護(hù)、信號(hào)回路逐一查找。

（3）解列蓄電池、充電機(jī)。

（4）用拉路法試?yán)冸娬緝?nèi)的直流回路。所謂拉路法是指：依次、分別、短時(shí)切斷直流系統(tǒng)中各直流饋線來確定接地點(diǎn)所在饋線回路的方法。但是隨著智能變電站的迅速發(fā)展，合并單元、智能終端的大量采用（由于合并單元和智能終端一旦直流電源失去，將會(huì)對(duì)多個(gè)運(yùn)行設(shè)備造成嚴(yán)重影響，甚至可能回引起保護(hù)拒動(dòng)、斷路器拒跳的情況），在某些場合下“拉路法”應(yīng)謹(jǐn)慎使用。在采用拉路法仍無法確定接地點(diǎn)后，則可能為母線接地，應(yīng)將一段母線的負(fù)荷倒至另一段母線，以確定某段母線接地。

（5）還有一種情況是直流控制回路里并沒有實(shí)際的直流接地點(diǎn)， 但是由于二次接線錯(cuò)誤同時(shí)二次回路元器件又損壞或者保護(hù)裝置上繼電器故障等幾個(gè)因素疊加在一起，也會(huì)造成直流系統(tǒng)絕緣降低，系統(tǒng)也是有可能發(fā)直流接地告警信號(hào)的。

4 直流接地的處理

（1）若負(fù)荷電源采用熔斷器，在斷開電源時(shí)應(yīng)先取下正極，后取下負(fù)極；恢復(fù)時(shí)，先給上負(fù)極，后給上正極。

（2）試?yán)髟O(shè)備的直流電源時(shí)，應(yīng)密切監(jiān)視一次設(shè)備的運(yùn)行及有關(guān)儀表、后臺(tái)信號(hào)指示的變化情況。

（3）尋找接地時(shí)，應(yīng)該兩人及以上進(jìn)行，并使用絕緣工器具，防止出現(xiàn)另一點(diǎn)接地。試?yán)?、合繼電保護(hù)、操作電源、自動(dòng)裝置及信號(hào)電源等重要負(fù)荷時(shí)，事先與相關(guān)部門聯(lián)系，得到許可后方可進(jìn)行，必要時(shí)退出相應(yīng)保護(hù)出口壓板。

（4）確認(rèn)接地回路后，在設(shè)備沒有停運(yùn)時(shí)應(yīng)先合上控制電源，再聯(lián)系處理。

5 直流系統(tǒng)的維護(hù)

（1）定期對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)，檢查電池的容量是否合格。

（2）定期觀察蓄電池的運(yùn)行情況，檢查是否有鼓肚、漏液的情況發(fā)生。

（3）巡視時(shí)觀察在線絕緣檢測儀，對(duì)絕緣電阻較低的饋線支路進(jìn)行格外關(guān)注。

（4）對(duì)不經(jīng)常使用的需要直流電源驅(qū)動(dòng)的元器件應(yīng)對(duì)直流電源的接入點(diǎn)進(jìn)行隔離，避免出現(xiàn)由于非運(yùn)行設(shè)備引起的直流接地的發(fā)生，影響直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（5）可在新變電站投運(yùn)時(shí)，瞬時(shí)斷開各重要直流電源后檢查并記錄所報(bào)信號(hào)和設(shè)備異

常及跳閘情況，建立變電站直流電源失去設(shè)備信號(hào)和異常跳閘檔案，為今后直流接地查找提供便利條件。

6 結(jié)語

變電站直流系統(tǒng)接地一直是電力運(yùn)維人員關(guān)注的問題，直流系統(tǒng)是一個(gè)十分龐大的多分支供電網(wǎng)絡(luò)，直流接地短時(shí)對(duì)電網(wǎng)不會(huì)帶來較大危害，一旦發(fā)生兩點(diǎn)及以上接地短路，將會(huì)直接危及設(shè)備，直接影響電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。除了必要的查找措施外，也要注重員工實(shí)際查找經(jīng)驗(yàn)和方法。尤其在智能化變電站迅速發(fā)展的今天，如何在不影響智能化設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，對(duì)直流接地進(jìn)行精確查找具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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