朱軍 潘婷婷

國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司蕪湖供電公司 安徽蕪湖 241000

在電力系統(tǒng)中，直流系統(tǒng)主要提供直流電源，滿(mǎn)足繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置以及事故照明等操作需求，因而關(guān)系著變電站的安全運(yùn)行。但受到氣候環(huán)境、設(shè)備維護(hù)等多項(xiàng)因素的影響，極易出現(xiàn)直流接地故障，對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行造成阻礙，甚至?xí)斐呻娋W(wǎng)系統(tǒng)癱瘓。在此種情況下，對(duì)電力系統(tǒng)直流接地故障危害及排查展開(kāi)探究，具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

1 直流系統(tǒng)接地簡(jiǎn)介

1.1 定義

以直流系統(tǒng)正負(fù)極一方與大地絕緣水平為對(duì)象，若二者小于等于某一特定值，就是直流系統(tǒng)接地，以特定值為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，若正極絕緣水平不大于它，則為正接地；若負(fù)極絕緣水平不大于它，則為負(fù)接地。

1.2 產(chǎn)生原因

在系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的情況下，直流系統(tǒng)供電形式為長(zhǎng)期、穩(wěn)定、不間斷，此種情況下其負(fù)荷面更廣，支路更多，則元件、電纜以及接線(xiàn)端子等極易受到高溫、氣候、污染等因素的影響而出現(xiàn)損壞或老化的情況，這就勢(shì)必會(huì)在一定程度上降低絕緣水平。一般情況下，接地概率與投運(yùn)時(shí)間密切相關(guān)，彼此之間為正比例關(guān)系[1]。

絕緣水平會(huì)受到元件損壞以及電纜老化等因素的影響而導(dǎo)致水平下降。一旦遇到惡劣天氣，比如大于、濃霧等，極易出現(xiàn)直流接地故障，天氣轉(zhuǎn)好則得以恢復(fù)。若施工改造、設(shè)備檢修等情況存在，也會(huì)導(dǎo)致直流系統(tǒng)回路線(xiàn)頭出現(xiàn)異常，比如脫落、松動(dòng)等，隨即會(huì)碰撞金屬外殼，這就會(huì)導(dǎo)致直流接地的情況出現(xiàn)。不僅如此，一旦變電站二次裝置燒毀，也會(huì)造成直流系統(tǒng)接地，并伴有相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，比如開(kāi)關(guān)拒合、拒跳等。

1.3 種類(lèi)

在電力系統(tǒng)中，依據(jù)直流系統(tǒng)的類(lèi)型可進(jìn)行合理化分類(lèi)，正負(fù)接地的劃分是依照接地極性所開(kāi)展的；直接接地與間接接地的劃分，是依據(jù)接地類(lèi)型來(lái)實(shí)現(xiàn)的；依據(jù)是否為金屬接地，可劃分為完全接地與非完全接地。除此之外，還包括多點(diǎn)接地、單點(diǎn)接地、環(huán)路接地等，不同接地情況下其名稱(chēng)也各有不同[2]。

1.4 危害

電力系統(tǒng)直流接地故障的出現(xiàn)，會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生極為不利的影響，就直流系統(tǒng)正極接地來(lái)看，其極易引起保護(hù)，自動(dòng)裝置可能出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)情況。一般情況下，負(fù)極電源接通斷路器跳合閘線(xiàn)圈以及節(jié)電器線(xiàn)圈，若此時(shí)回路存在另一點(diǎn)直流接地，極易出現(xiàn)誤動(dòng)作的情況。就直流系統(tǒng)負(fù)接地來(lái)看，其危害在于，虎造成保護(hù)，自動(dòng)裝置可能出現(xiàn)拒絕動(dòng)作的情況。對(duì)于斷路器跳合閘線(xiàn)圈以及保護(hù)繼電器來(lái)說(shuō)，回路中再有一點(diǎn)出現(xiàn)接地，則線(xiàn)圈被接地點(diǎn)出現(xiàn)短接情況，這就無(wú)法有效動(dòng)作。與此同時(shí)，受到直流回路短路電流的影響，電源保險(xiǎn)會(huì)出現(xiàn)熔斷情況，繼電器接點(diǎn)極易被燒壞，保險(xiǎn)熔斷的情況下，無(wú)法發(fā)揮保護(hù)作用，操作電源也會(huì)受到影響，因此必須要在短時(shí)間排查故障，以免造成嚴(yán)重后果[3]。

2 電力系統(tǒng)直流接地故障排查的流程與方法

2.1 排查流程

由于正負(fù)極接地回路的形成都需要通過(guò)大地，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障出現(xiàn)，因此必須要及時(shí)排查直流接地故障，以避免多點(diǎn)接地出現(xiàn)而引發(fā)嚴(yán)重事故。在變電站運(yùn)行過(guò)程中，直流接地具有一定復(fù)雜性，但故障排除方法具有抑制性。直流系統(tǒng)一般設(shè)置絕緣監(jiān)測(cè)裝置，一旦出現(xiàn)直流接地故障或者直流絕緣降低，監(jiān)測(cè)裝置會(huì)發(fā)出警報(bào)。因此在出現(xiàn)直流接地故障后，應(yīng)當(dāng)首先將誤報(bào)警的可能排除，之后依據(jù)直流接地故障特征來(lái)進(jìn)行判斷和測(cè)量，從而確保故障得到順利排查?；谝酝?jīng)驗(yàn)出發(fā)，電力系統(tǒng)直流接地故障排查過(guò)程中，需要通過(guò)檢測(cè)裝置清晰的顯示故障狀況，為直流系統(tǒng)接地故障判斷提供依據(jù)，確定不存在誤報(bào)情況，之后確定故障回路及種類(lèi)。應(yīng)用分段查找或者拉路法來(lái)進(jìn)行故障排查，找準(zhǔn)故障點(diǎn)，之后方可將故障順利排除。

2.2 排查方法

在無(wú)法準(zhǔn)確判斷故障回路的情況下，一般選擇拉路法。對(duì)于直流接地回路來(lái)說(shuō)，一旦處于單獨(dú)運(yùn)行狀態(tài)，與直流系統(tǒng)相脫離，則會(huì)導(dǎo)致直流母線(xiàn)出現(xiàn)對(duì)地電壓平衡的情況，為確保故障準(zhǔn)確排除，需要科學(xué)應(yīng)用直流接地回路瞬間停電的方式，確定直流接地地點(diǎn)。直流系統(tǒng)中直流回路分類(lèi)清晰，以專(zhuān)用斷路器來(lái)控制系統(tǒng)投退，通過(guò)保險(xiǎn)與開(kāi)關(guān)控制來(lái)檢查拉路。若舊直流系統(tǒng)發(fā)生故障，則需要應(yīng)用“打頭法”，將特定電纜接頭打開(kāi)，確保排查的準(zhǔn)確性。可以將“打頭法”看作是拉路法的延伸。在運(yùn)用拉路法的過(guò)程中，排查順序?yàn)橄日彰髋c信號(hào)部分，后操作部分，由外向內(nèi)進(jìn)行排查。

2.3 直流接地在線(xiàn)檢測(cè)裝置

以磁飽和檢測(cè)法、霍爾傳感器檢測(cè)法等作為基本設(shè)計(jì)生產(chǎn)原理，多種類(lèi)型的選線(xiàn)裝置得以產(chǎn)生，以穿心式電流互感器為支持，將其安裝于直流分支回路。通過(guò)直流接地選線(xiàn)裝置的運(yùn)用，能夠分析互感器所感應(yīng)的信號(hào)，判斷并確定直流接地分支回路。通過(guò)接地檢測(cè)儀以及傳感器來(lái)顯示相對(duì)應(yīng)的編號(hào)，通過(guò)直流接地在線(xiàn)檢測(cè)裝置的應(yīng)用，能夠?qū)崟r(shí)在線(xiàn)檢測(cè)分支回路接地狀態(tài)，為電力系統(tǒng)直流接地故障的排查提供支持。

2.4 便攜式檢測(cè)裝置

以便攜式檢測(cè)裝置為支持，能夠?qū)χ绷鹘拥毓收线M(jìn)行排查，確保接地故障得到及時(shí)、高效的排除。便攜式檢測(cè)裝置的應(yīng)用，無(wú)需斷開(kāi)直流回路電源，就能夠測(cè)量直流回路，在檢測(cè)到接地回路后，裝置能夠自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，因而具有良好的應(yīng)用價(jià)值，在接地故障排查方面具有安全性和實(shí)效性。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，就電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行來(lái)看，其日常維護(hù)極易受到直流系統(tǒng)故障的影響而導(dǎo)致難度加大，因此必須要重視直流接地故障。在明確直流接地故障種類(lèi)與危害的基礎(chǔ)上，要掌握正確的排查流程，科學(xué)應(yīng)用直流接地故障排查方法，以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置和便攜式檢測(cè)裝置為支持進(jìn)行檢測(cè)，確保電力系統(tǒng)得以安全運(yùn)行。