張怡帆 鄭毅 李朝陽(yáng)

摘要：作為給變電站各保護(hù)裝置提供電能的重要系統(tǒng)，直流系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，由于自身系統(tǒng)工作環(huán)境的復(fù)雜性、分布較廣、受外界因素影響較大等特點(diǎn)，所以容易出現(xiàn)運(yùn)行過(guò)程中以接地故障為代表的各種故障發(fā)生。本文首先找出直流系統(tǒng)接地故障的常見(jiàn)故障原因，分析變電站接地故障查找方法的類(lèi)型和各自優(yōu)點(diǎn)，最后提出針對(duì)變電站直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障切實(shí)有效的解決方略。

關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng);變電站;故障分析

引言

變電站為城市的運(yùn)行、工業(yè)商業(yè)的發(fā)展、人們的工作與生活提供了重要的電力支持，而作為變電站重要的系統(tǒng)組成之一，直流系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性愈發(fā)受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

一、故障原因

1.1 設(shè)備問(wèn)題

直流系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)備材料以及二次回路在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，由于本身未達(dá)到安全的使用標(biāo)準(zhǔn)以及外界壓傷、磨損等因素造成直流系統(tǒng)設(shè)備絕緣老化或是由于元件發(fā)熱而引起的火災(zāi)造成的設(shè)備損壞。

其次，安裝人員和維修人員在對(duì)直流系統(tǒng)設(shè)備和二次回路在進(jìn)行連接、組裝、維修過(guò)程中由于操作人員的失誤造成的直流系統(tǒng)接地而引發(fā)的接地故障。

1.2 外界因素

直流系統(tǒng)由于長(zhǎng)期的受到外界風(fēng)吹雨打、風(fēng)沙侵襲、濕氣腐蝕等惡劣環(huán)境的影響，導(dǎo)致設(shè)備在長(zhǎng)期暴露下出現(xiàn)絕緣裝置老化而引發(fā)的絕緣性能下降。

其次，自然界的小動(dòng)物無(wú)意間爬入直流系統(tǒng)的端子箱內(nèi)，并用身體碰到箱內(nèi)接線而引發(fā)線路中斷或是線路零部件掉落在帶電回路上，導(dǎo)致變電站直流系統(tǒng)出現(xiàn)串接等情況引發(fā)的接地故障。

二、接地故障查找方法

變電站對(duì)于直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障所采用的常見(jiàn)查找方法包括：拉路法、自動(dòng)隔離定位法、在線檢測(cè)法三種。

2.1 方法一：拉路法

通過(guò)對(duì)變電站直流系統(tǒng)各個(gè)直流饋線進(jìn)行依次斷開(kāi)連接，派維修人員對(duì)各個(gè)直流饋線接地情況進(jìn)行調(diào)查，如果在該段直流饋線檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)接地現(xiàn)象消失，則可直接判斷該地是出現(xiàn)接地故障的區(qū)域。拉路法的優(yōu)勢(shì)在于檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，而不足則表現(xiàn)在：由于變電站直流系統(tǒng)非特殊情況不能輕易中斷運(yùn)行，否則容易導(dǎo)致隨意中斷而出現(xiàn)的直流系統(tǒng)開(kāi)關(guān)誤跳閘、保護(hù)誤動(dòng)作等現(xiàn)象發(fā)生。因此采用拉路法來(lái)進(jìn)行接地故障的檢測(cè)，對(duì)于工作環(huán)境的要求較高。同時(shí)為了減少拉路法拉路的數(shù)量和中斷運(yùn)行對(duì)直流系統(tǒng)的影響，要求維修人員能夠有較強(qiáng)的故障查找經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)直流系統(tǒng)線路有著較高水平的熟悉程度。

2.2 方法二：自動(dòng)隔離定位法

采用自動(dòng)隔離定位法能夠有效的將直流系統(tǒng)出現(xiàn)多條直流饋線發(fā)生接地故障時(shí)，能夠?qū)⒊霈F(xiàn)故障的直流饋線快速的切換到同一電壓的另一條正常的直流系統(tǒng)當(dāng)中維護(hù)整體的運(yùn)行，通過(guò)在多條直流饋線逐回切換過(guò)程中來(lái)判斷接地故障的發(fā)生點(diǎn)。雖然自動(dòng)隔離定位法有較強(qiáng)的故障排查效果，但是需要有較高水平的運(yùn)行人員才能確保自動(dòng)隔離定位法操作的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

2.3 方法三：在線檢測(cè)法

在線檢測(cè)法之所以能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測(cè)變電站直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣狀況，是由于借助直流電源低頻電壓信號(hào)發(fā)射器這一內(nèi)部裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)接地的極性來(lái)判斷直流饋線出現(xiàn)接地故障的區(qū)域。運(yùn)行人員通過(guò)使用在線檢測(cè)法對(duì)某一條直流饋線經(jīng)過(guò)電流互感器傳達(dá)低頻電流信號(hào)，來(lái)進(jìn)行檢測(cè)裝置收集的檢測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析、判斷是否為接地故障區(qū)域。在線檢測(cè)法的最大優(yōu)勢(shì)就是不需要運(yùn)行人員對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行切斷直流饋線，而且工作環(huán)境對(duì)于在線檢測(cè)法的影響較小。但是低頻電壓信號(hào)發(fā)生器、電流互感器、檢測(cè)裝置技術(shù)設(shè)備與技術(shù)的好壞直接會(huì)影響故障查找的準(zhǔn)確性。

三、針對(duì)變電站直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的有效對(duì)策

首先，對(duì)于出現(xiàn)接地故障的直流饋線區(qū)域，必須要確保每一次改造和修改后的故障現(xiàn)場(chǎng)能夠與直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙的位置和相關(guān)內(nèi)容的一致性。對(duì)于每次改造和修改的內(nèi)容要在圖紙上進(jìn)行注釋和標(biāo)記，確保修改后的各個(gè)直流饋線能夠保證連接的準(zhǔn)確性和描述的正確性;其次，在對(duì)直流系統(tǒng)各個(gè)直流饋線儀器儀表進(jìn)行檢查時(shí)，盡可能將直流系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)備與維修設(shè)備進(jìn)行分離，避免運(yùn)行人員在進(jìn)行發(fā)生接地故障區(qū)域維修過(guò)程中，使用的檢修設(shè)備造成對(duì)直流系統(tǒng)正常運(yùn)行的狀態(tài)的破壞和干擾。同時(shí)，利用絕緣檢測(cè)裝置以及臨時(shí)的直流電源裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的裝置直流電源進(jìn)行接地檢測(cè)，避免由于在進(jìn)行接地檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)直流系統(tǒng)二點(diǎn)接地面而引發(fā)的直流系統(tǒng)誤跳閘或是誤動(dòng)作的事故發(fā)生;再者，對(duì)于直流系統(tǒng)二次設(shè)備設(shè)計(jì)和維修過(guò)程中，必須要結(jié)合變電站的周?chē)h(huán)境來(lái)切實(shí)加強(qiáng)對(duì)于二次設(shè)備的審核要求，來(lái)切實(shí)降低治療系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)接地故障的頻率和危害性。同時(shí)在直流系統(tǒng)設(shè)備二次設(shè)計(jì)正式投入前，必須要確保整體運(yùn)行的安全性和專(zhuān)業(yè)檢測(cè)合格標(biāo)準(zhǔn)后，才可正式投入到直流系統(tǒng)運(yùn)行體系中;最后，在對(duì)直流系統(tǒng)二次回路和絕緣材料進(jìn)行巡查過(guò)程中，運(yùn)行操作人員需要重點(diǎn)對(duì)直流饋線絕緣性能較差的區(qū)域進(jìn)行巡查和標(biāo)記，當(dāng)該區(qū)出現(xiàn)接地故障時(shí)能夠快速的定位和采取有效解決措施。

四、結(jié)束語(yǔ)

電力企業(yè)的發(fā)展、社會(huì)工商業(yè)的運(yùn)行、人們?nèi)粘５纳钆c工作電力資源穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)，在于確保電力輸送設(shè)備以及直流系統(tǒng)能否保持運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。因此，變電站以及相關(guān)的運(yùn)行人員必須要靈活的選擇和搭配接地故障的查找方法，來(lái)切實(shí)保證我國(guó)變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與運(yùn)行過(guò)程中的安全性。

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