張立新

摘要：直流系統(tǒng)作為變電站繼電保護及安全自動裝置、控制、信號、事故照明等系統(tǒng)的電源供給，其重要性不容忽視。若直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕則在變電設(shè)備發(fā)生異常時無法發(fā)出告警信息，重則導(dǎo)致保護裝置誤跳開關(guān)或系統(tǒng)故障時保護拒動造成越級事故。而直流接地是直流系統(tǒng)最易發(fā)生的故障，本文就如何查找直流系統(tǒng)接地故障略加探討，并提出相關(guān)措施。

關(guān)鍵字：安全自動裝置；直流；接地故障；查找方法

前言：

直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障后，直接表現(xiàn)為常規(guī)站中央信號屏上“直流系統(tǒng)接地”光子牌亮，警鈴響。綜合自動化站監(jiān)控機發(fā)“直流接地”事故信號并伴有告警音響。用萬用表測量直流屏后“+”“-”輸出端子，一端為0V，一端為220V則為金屬性接地，若一端為明顯低于110V，一端明顯高于110V則為非金屬性接地。

一、直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障的原因

變電站直流系統(tǒng)因分布較廣，既有室內(nèi)部分也有室外部分，且外露部分較多。電纜數(shù)目多，且較長。所以，很容易受塵土、潮氣的腐蝕，使某些絕緣薄弱元件絕緣降低，甚至絕緣破壞造成直流接地。

1、二次回路絕緣材料不合格、絕緣性能低，年久失修、嚴重老化?；虼嬖谀承p傷缺陷如磨傷、砸傷、壓傷、剝傷等。

2、二次回路及設(shè)備嚴重污穢和受潮、接地盒（電纜穿管）進水，使直流系統(tǒng)對地絕緣嚴重下降。

3、小動物爬入或小金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障，或在特定環(huán)境下遭受外力影響，引起接地故障。

二、直流系統(tǒng)接地故障的危害

直流接地故障中，危害較大的是兩點接地，可能造成嚴重后果。直流系統(tǒng)發(fā)生兩點接地故障，便有可能構(gòu)成接地短路，造成繼電保護及自動裝置的誤動或拒動，或造成直流保險熔斷，使保護及自動裝置、控制回路失去電源。

1、直流正極接地，有使保護及自動裝置誤動的可能。因為一般跳合閘線圈、繼電器線圈正常與負極電源接通，若這些回路再發(fā)生一點直流接地，就可能引起誤動作。

2、直流負極接地，有使保護自動裝置拒絕動作的可能。因為，跳、合閘線圈、保護繼電器會在這些回路再有一點接地時，線圈被接地點短接而不能動作。同時，直流回路短路電流會使電源保險熔斷，并且可能燒壞繼電器接點，保險熔斷會失去保護及操作電源。

直流系統(tǒng)接地故障，不僅對設(shè)備不利，而且對整個電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。因此，規(guī)程上規(guī)定直流系統(tǒng)在接地達到50V以上時，應(yīng)停止直流系統(tǒng)上的一切工作，并進行選擇查找接地點，防止造成兩點接地。

三、直流系統(tǒng)接地故障的查找方法及處理

直流系統(tǒng)接地故障的查找方法可分為兩種：使用直流接地故障定位儀器查找和人工使用萬用表查找。

僅就人工使用萬用表查找故障的方法略加探討。

人工查找直流接地故障的一般順序和方法：

1、首先分清接地故障的極性，大致分析故障發(fā)生的原因。了解接地前有無停送電或倒閘操作，（多數(shù)在操作后發(fā)生直流接地的，故障點都在此操作間隔上）近期是否有大風(fēng)或雷雨天氣，（判斷故障點是否處于室外）。若站內(nèi)二次回路有工作，或有設(shè)備檢修試驗，應(yīng)立即停止

2、采取拉路檢查的方法縮小故障范圍。先大致判斷出接地故障存在的范圍即110kV系統(tǒng)還是220kV系統(tǒng)，再逐一進行拉路。先取下信號保險，看接地現(xiàn)象是否消失，再取操作保險，無論取下保險后接地是否消失，都要在3S內(nèi)恢復(fù)保險。若直流系統(tǒng)之間保持著獨立，既信號、控制回路沒有混接現(xiàn)象，各間隔之間沒有混接，此步很快即可完成。

3、具體操作時由一人進行?。ńo）保險的操作，另一人使用萬用表直流檔位在任一直流電源處進行測量（正接地時測量正電源處，負接地則測量負電源處）。若取下某一保險后，萬用表指示由0V突變到70～80V左右，即可判斷出接地點在此間隔內(nèi)及處于信號回路還是操作回路了。因保險取下時間短，接地故障只是瞬間消失，直流母線電壓不能馬上恢復(fù)至“+”“-”110V，在加上萬用表的靈敏度問題，所以表頭指示只能達到70～80V左右。這一步能否準確迅速的完成，取決于工作人員對站內(nèi)直流系統(tǒng)的熟悉程度和對故障綜合判斷的能力。

4、判斷出接地點所處間隔后，應(yīng)檢查有無環(huán)網(wǎng)點，有則需解開環(huán)網(wǎng)點進行下一步檢查。然后采用逐段排除法進行故障點定位，既在此間隔直流外回路上任一點將二次線從端子排上解下，用萬用表測量二次線頭上的電壓，若為0V則說明接地點在此線頭與電源端之間，若為110V則說明接地點在二次線接線端子排與背離電源端之間。判斷出方向后，再采用此方法一路查找下去，直到找到兩個點A、B。A點確認出接地點在A與電源端之間，B點確認出接地點在B與背離電源端之間，則故障點就處于A、B兩點之間。這一步檢查存在大量的工作量及危險性，在解線與接線的過程中極易造成直流第二點接地或誤碰其他設(shè)備，輕則造成保險熔斷，重則造成開關(guān)誤跳。因此要求工作人員小心謹慎，并對操作、信號等二次回路了如指掌，明白每根二次線的作用及走向，否則面對眾多的二次線猶如大海撈針毫無頭緒，也極易造成事故。

5、再次解開A、B兩點接線進行絕緣測試確認絕緣下降或遭到破壞后，找到備用芯線進行更換。若已無備用芯線，或備用芯線絕緣也已破壞，只有更換整根電纜進行處理了。多數(shù)的直流接地故障，按照以上的步驟和方法均可順利排除。

四、檢查中應(yīng)注意的安全事項

1、拉路檢查時，應(yīng)經(jīng)調(diào)度同意，時間不得超過3秒鐘，動作應(yīng)迅速，防止失去保護電源及帶有重合閘電源的時間過長。

2、為防止誤判斷，觀察接地現(xiàn)象是否消失時，應(yīng)從信號、光字牌和萬用表指示情況綜合判斷。

3、盡量避免在高峰負荷時進行。

4、防止人為造成短路或另一點接地，導(dǎo)致誤跳閘。

5、按符合實際的圖紙進行，防止拆錯端子線頭，防止恢復(fù)接線時遺留或接錯；所拆線頭應(yīng)做好記錄和標記。

6、在已有一點接地的情況下，不得使用萬用表的通斷檔位進行測量。

7、必要時在拉路前，解除可能誤動的保護，操作電源恢復(fù)后再投入保護。

五、防范直流系統(tǒng)接地的措施

根據(jù)筆者現(xiàn)場處理的直流接地故障總結(jié)，多數(shù)的直流接地故障是由于二次電纜絕緣下降或遭到破壞引起，且故障點處于室外隔離刀閘處的較多。分析原因主要是電纜敷設(shè)穿管、或剝線時，外絕緣層遭到破壞，在室外氣候的影響下，極易絕緣受損引發(fā)直流接地。因此在日常的運行檢修維護工作時，采取些措施來避免接地故障的發(fā)生對保證設(shè)備的安全運行是有必要的。

1、規(guī)范施工工藝，從源頭上避免埋下隱患。

2、利用停電機會對室外端子排、輔助開關(guān)等二次設(shè)備進行清掃。

3、保證斷路器端子箱、斷路器機構(gòu)箱、隔離開關(guān)機構(gòu)箱等二次電纜穿管處封堵完好，避免雨水流入造成浸泡。

4、加強對室外電纜的絕緣測試工作，在絕緣開始下降還未遭到破壞前，采取措施，避免直流接地的發(fā)生。

六、結(jié)束語

直流系統(tǒng)接地故障嚴重影響到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，因此正確掌握直流接地故障的查找和排除方法是很有必要的，以上為筆者在現(xiàn)場工作中總結(jié)出的一些經(jīng)驗，望能夠給同行們在工作中帶來一點幫助。

參考文獻：

[1]《變電二次系統(tǒng)實用技術(shù)》荀堂生，宋志明主編，中國電力出版社出版

[2]《發(fā)電機變壓器繼電保護應(yīng)用第二版》王維檢編，中國電力出版社出版

[3]《火力發(fā)電職業(yè)技能培訓(xùn)教材》繼電保護，火力發(fā)電職業(yè)技能培訓(xùn)教材編委會編