馬云鋒華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠

淺析直流系統(tǒng)接地危害與檢測(cè)方法

馬云鋒
華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠

直流系統(tǒng)是發(fā)電廠十分重要的一個(gè)組成部分,承擔(dān)著為控制回路、信號(hào)回路、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及事故情況下的直流潤(rùn)滑油泵、密封油泵、照明等設(shè)備供電的任務(wù)，對(duì)保證發(fā)供電設(shè)備的安全投運(yùn)和可靠切除起著關(guān)鍵作用。而直流接地在直流系統(tǒng)中是最常見也最易發(fā)生的故障,本文根據(jù)自己在發(fā)電廠工作多年的工作經(jīng)驗(yàn)，從直流系統(tǒng)接地的危害說起，結(jié)合直流系統(tǒng)接地常見的原因，分析各種類型接地故障特點(diǎn)，闡述直流系統(tǒng)接地故障的檢測(cè)方法。

直流系統(tǒng)；接地故障；分析；檢測(cè)方法

1.前言

華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠（以下簡(jiǎn)稱綠水河電廠）地處云南省紅河岸邊的金平、屏邊、河口縣和蒙自、個(gè)舊市“三縣兩市”交界處，距個(gè)舊市蔓耗鎮(zhèn)約4公里。綠水河電廠1958年5月開工建設(shè)，分為二級(jí)開發(fā)，總裝機(jī)容量為6.975萬(wàn)千瓦，為我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造、施工、安裝和運(yùn)營(yíng)管理的地下戰(zhàn)備水電站。1972年10月第一臺(tái)機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電，1977年全部建成投產(chǎn)，大大小小共14臺(tái)機(jī)組，系統(tǒng)復(fù)雜，近區(qū)供電負(fù)荷多，因此綠水河電廠的直流系統(tǒng)也很復(fù)雜，且直流供電線路長(zhǎng)。發(fā)生直流系統(tǒng)兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地故障的頻率高，容易造成安全生產(chǎn)事故，值得我們警示。

2.直流系統(tǒng)接地的危害

直流接地故障中，分為一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地兩種方式。一點(diǎn)接地是只有一點(diǎn)接地的形式，發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)一般不會(huì)對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成危害；因?yàn)樵诎l(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)由于沒有構(gòu)成接地電流的通路而不引起任何危害，但一點(diǎn)接地長(zhǎng)期工作是不允許的，因?yàn)樵谕粯O的另一地點(diǎn)又發(fā)生接地時(shí)，就可能造成信號(hào)裝置、繼電保護(hù)和控制回路的不正常動(dòng)作；發(fā)生一點(diǎn)接地后再發(fā)生另一極接地就將造成直流短路。兩點(diǎn)接地是在直流系統(tǒng)中發(fā)生兩點(diǎn)接地的方式，有可能造成直流保險(xiǎn)熔斷，造成保護(hù)及自動(dòng)裝置、控制回路失去電源。在復(fù)雜保護(hù)回路中出現(xiàn)同極兩點(diǎn)接地時(shí)可能造成繼電器短接，不能動(dòng)作于跳閘，而且可能出現(xiàn)越級(jí)跳閘等，擴(kuò)大事故范圍。所以發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障，不僅威脅設(shè)備，而且對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。當(dāng)出現(xiàn)直流接地故障時(shí)，必須盡快排除故障，避免事故擴(kuò)大及造成嚴(yán)重。

3.直流接地常見原因

直流接地常見的原因有以下幾種：第一，環(huán)境潮濕引起的接地。筆者所在綠水河電廠位于云南南部，屬于典型的高溫高熱熱帶雨林氣候，常年濕度在85%以上，全年最低氣溫不會(huì)低于15℃，空氣中含水量過高，雨水或者空氣中水汽形成水珠導(dǎo)致接線柱頭和外殼連接造成的接地，或是在含水量高的空氣中，電纜破損處或是包扎處，絕緣降低，引發(fā)直流接地；特別是夏季，這里每天都下雨，幾乎天天在找接地。第二，直流系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)蜘蛛結(jié)網(wǎng)、老鼠咬線、小動(dòng)物筑巢、灰塵集結(jié)等現(xiàn)象時(shí)，造成線頭的裸露部分與金屬外殼相接就會(huì)出現(xiàn)直流接地現(xiàn)象，因此需要及時(shí)清理直流系統(tǒng)內(nèi)的雜物灰塵等；第三，出現(xiàn)線纜老化或磨損引起的接地。綠水河電廠投產(chǎn)運(yùn)行近50年，筆者在檢修部近些年來，就常常碰到線纜老化引起的接地。第四，錯(cuò)誤接線或元件損壞引起接地。在做二次試驗(yàn)時(shí)引出的短接線沒有用絕緣膠布包扎造成的直流接地。為抗干擾，插件電路設(shè)計(jì)中通常在正負(fù)極和地之間并聯(lián)抗干擾電容，該電容擊穿時(shí)也會(huì)引起直流接地。

4.直流系統(tǒng)接地故障檢測(cè)方法

4.1 老方法：拉路法。首先憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)可能接地的直流回路的空氣開關(guān)拉閘停電，若出現(xiàn)停電后直流接地故障消失的情況，則說明故障點(diǎn)在本路空氣開關(guān)控制的下級(jí)回路中，則可以繼續(xù)逐一拉開下級(jí)空氣開關(guān)進(jìn)行試探排除故障范圍；若出現(xiàn)停電后直流接地故障不消失的情況，則排除此路的空氣開關(guān)控制的下級(jí)回路中存在直流接地故障，通過這些具體的細(xì)致排查找出接地點(diǎn)。保護(hù)控制回路電源會(huì)直接影響到系統(tǒng)安全，一般拉路時(shí)間越短越好，拉路順序一般先拉負(fù)荷重要性較低和負(fù)荷輕的空開，再拉負(fù)荷重要為性高及負(fù)荷重的空開。如果拉開某路空氣開關(guān)后，接地極母線對(duì)地電壓立刻升高到110Ⅴ左右，則接地點(diǎn)就位于該空開控制的下級(jí)回路之中，之后又可以繼續(xù)用此方法排除下級(jí)控制回路的故障。

4.2 利用絕緣監(jiān)測(cè)裝置查找接地回路。綠水河電廠現(xiàn)在的直流屏上都裝有微機(jī)直流絕緣檢測(cè)儀，發(fā)生直流接地時(shí)，絕緣檢測(cè)儀會(huì)報(bào)出是哪一極接地、接地電阻是多少，隨后會(huì)報(bào)出接地支路號(hào)，根據(jù)支路號(hào)就可將接地點(diǎn)定位到支路空氣開關(guān)。查找起來就方便很多。微機(jī)直流絕緣檢測(cè)儀也存在其不足，只能監(jiān)測(cè)饋線支路的絕緣狀況，對(duì)單負(fù)荷支路比較有效，當(dāng)該支路上存在多個(gè)負(fù)荷時(shí)，會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)支路現(xiàn)象，仍需采用拉路法配合查找。

4.3 便攜式直流接地故障探測(cè)儀查找定位方法。從2013年5月份開始，綠水河電廠為維護(hù)部每一位二次從業(yè)人員都配備了便攜式的直流接地故障查找儀。使用便攜式的直流接地故障查找儀，查找直流接地不失為一種好方法，對(duì)接地故障的排除在時(shí)間上和安全上都是好幫手。這種方法與在線絕緣監(jiān)測(cè)裝置配合使用最方便，當(dāng)在線絕緣監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出接地信息和支路后，我們?cè)偻ㄟ^便捷式的直流接地故障探測(cè)儀準(zhǔn)確、快速地確定接地點(diǎn)，當(dāng)確定具體的接地點(diǎn)后，就可以做好安全措施，將接地點(diǎn)隔離出來，從容地進(jìn)行消除故障點(diǎn)的處理工作。

5.結(jié)論

作為保證發(fā)電廠安全穩(wěn)定性運(yùn)行的直流系統(tǒng)，保證其安全可靠的運(yùn)行是非常重要的。作為發(fā)電廠員工中的一員，我們有必要認(rèn)真了解直流系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和可能出現(xiàn)的直流接地故障及故障排除方法，只有充分了解相關(guān)的知識(shí)，才能夠做到在工作中萬(wàn)無一失，遇到問題能夠及時(shí)解決排除故障，本文針對(duì)直流系統(tǒng)接地故障因數(shù)作出了簡(jiǎn)要的分析，并且對(duì)及時(shí)找出接地點(diǎn)的排除方法作了簡(jiǎn)要的介紹，希望能夠?qū)ψx者有所幫助，發(fā)電廠的日常工作中，運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)做好每日的巡視工作，及時(shí)地清除設(shè)備上的灰塵等，做到保持設(shè)備清潔干燥，避免因?yàn)檫@些問題導(dǎo)致的直流接地，另外要加強(qiáng)員工在日常檢查維護(hù)工作中的風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，一旦出現(xiàn)直流接地故障時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行排除，保障供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]王金鳳.直流系統(tǒng)接地故障檢測(cè)方法的研究[D].天津大學(xué), 2005.

[2]季濤，孫同景，徐丙垠，孫波.直流系統(tǒng)接地故障綜合檢測(cè)方法[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2006,01:55-59.