谈变电站直流系统接地故障危害及查找步骤

谈变电站直流系统接地故障危害及查找步骤

李杰郭晓妮

（国网博尔塔拉供电公司新疆833400）

摘要：变电站在进行二次回路直流系统的调试过程中或者运行环境较差的情况下，经常会遇到直流系统接地的问题。直流系统一旦发生接地故障，如何能够准确、快速地查找出直流接地点，尽快消除故障尤为重要。

关键词：变电站直流系统；接地故障；危害；查找步骤

引言

改革开放以来，我国的电力事业取得了飞速的发展和进步，这一方面促进了社会生产和生活的发展，但同时也对电力供应的可靠性提出了更高的要求。而变电站作为电力系统的重要组成部分，确保其安全可靠运行对保障电力正常供应意义重大。在变电站中，直流系统主要被用作设备控制、保护、信号指示、自动装置和事故照明等电源，它一旦发生接地故障，就可能导致自动保护失灵，甚至造成所用设备烧毁，由此而带来的损失将会十分巨大。鉴于此，我们有必要对变电站直流系统的接地故障问题加强重视，尤其是要提升对直流系统接地故障的查找效率和处理质量。

1直流接地的原因

在变电站运行系统中，直流系统具有外露部分多、电缆构成复杂、系统分布范围广等方面的特点，且易受到大量内外部因素的影响（包括环境、自然、人为等方面的因素）。这些因素作用于直流系统，导致系统内一些性能较为薄弱的元件绝缘性能受损，成为诱发直流系统接地故障的最主要原因。具体分析认为诱发直流接地故障的因素有以下几类：

（1）直流系统中二次回路以及二次设备所选用的绝缘材料在性能上存在一定缺陷，不符合设计规范标准，绝缘性能方面有所欠缺。或二次回路、设备长时间投入运行，维护不当，大量元件老化，诱发压伤、扭伤、烧伤等质量问题。

（2）整个直流系统所处的运行环境恶劣，运行条件差。受到潮湿、阴雨等恶劣气候条件的影响，直流系统中电气设备对地绝缘性能将受到严重损伤，诱发直流接地故障的可能性大大增加。例如在变电站直流系统运维过程中常常会发现大风大雨飘入直流系统户外二次接线盒中（因运行维护不当导致户外二次接线盒未完全密封），致使外壳与接线桩头形成通路，从而诱发接地故障。

（3）杂物或小动物也是诱发直流系统接地故障的一大原因。如蜈蚣、老鼠等体积较小的动物容易排入带电回路中并诱发直流系统接地故障。或二次回路运维过程中一些金属元件掉在直流回路上，加之直流回路处于带电状态，进而导致其与金属屏短接并诱发接地事故。

2变电站直流系统接地故障的危害

直流系统的可靠性决定了变电站系统的稳定性，作为变电站的重要组成部分，其作用是不容忽视的。在变电站的运行过程中，不可避免的会出现各种问题，间接的引起断路器出现错误的操作或直接拒绝动作。虽然这些故障是直接对回路产生不利的影响，但是回路却能决定变电站是否能正常工作，从而决定电力企业的发展。而直流接地首先是直接导致直流系统出现故障，如果发生的是一点接地，不会对系统造成大的影响。但如果是两点接地，则很可能引发严重的电力事故。如果直流系统两点接地，引起故障，就会使系统中出现短路、跳闸等情况，从而引起继电保护装置、自动装置、信号装置等的误动甚至拒动。在各装置拒动的情况下，又会造成电流系统中的保险被熔断，从而使控制回路和各装置因失去电源而无法正常运行。

直流系统接地有两种情况，一是直流正极接地，二是电流负极接地。无论以哪种方式接地，都可能导致系统中的保护装置和自动装置误动。正常情况下，系统内的合闸设备和继电器都是与电源的负极相连，如果在回路中再出现一点接地，就会造成线路短路，使这些设备误动，从而使直流负极接地。在直流负极接地的情况下，系统中的各类保护装置就会拒动。同时，回路中形成的短路电流会导致电源的保险丝被熔断，严重的甚至会使继电器的接触点遭到破坏，从而使整个电路处于完全不能工作的状态。

3直流系统接地故障的查找方法及处理

在进行直流系统接地故障查找及处理时，要加快直流系统接地故障消除。

（1）在对直流系统接地故障处理时，要分析此故障出现的极性，是否是天气原因、人为原因造成，在进行处理过程之前，将所有电路、设备停止工作，观察其接地信号是否消失。

（2）通过一些高科技手段进行检测，如：微机多路检测仪，通过该仪器反馈出的馈线路数进行判断；也可通过一些方式手段进行检测：瞬停法可以进行查找，在检测线路上进行切断该线路，并观察该线路上的检查装置仪表等信号，看这些信号是否直接消失，一旦信号消失直接反映出该故障点在回路上，如果信号正常说明该线路正常。这些线路查找主要原则为：先主、先户外、先重要。

（3）对于一些金属导致的故障，在线路上增加外能表进行检测，找出具体发生故障线路并进行修复。

（4）对于目前非持续性接地和非金属接地是一项困难工作，需要长期检视该状况的发生，一旦出现问题时，立即分析该线路的状况，因为出现这些状况都是时间较短，所以处理故障人员也会增大难度。这个时候就需要有经验人员进行查找。

（5）在一些线路故障下，接地点很难找到，这个时候可以采取分网法进行范围缩小。快速对直流系统接地故障进行处理。

4预防措施

直流接地故障经常会发生，尤其是运行环境差，运行时间长的设备，发生故障的机会更多，而且往往会同时出现几个接地点，对电厂的安全运行造成很大的隐患。那么，为预防直流系统接地故障的产生，应当采取哪些预防措施呢?根据以上对直流系统接地故障产生原因、危害类型的分析，认为预防措施需从设计、施工、调试试运行、运行、以及检修这几个环节入手。具体措施有以下几个方面：

（1）设计过程中的预防措施。在满足直流系统安全、稳定运行的前提下，需尽可能的省去不必要的控制电缆设置，以达到减少直流系统接地故障隐患点的目的。

（2）施工过程中的预防措施。变电站直流系统施工中需要重视对施工环节质量的监督，安排专人对直流系统安装质量进行严格控制，确保系统接线的正确合理。同时需要检查接线柱是否完全拧紧，以免电缆在后期运行中脱落而诱发接地故障。

（3）调试试运行过程中的预防措施。在本环节中，工作人员的工作重点是检查母线在运行状态下的绝缘性能，对支路监测装置在运行工况下动作是否可靠进行详细监测，杜绝监测装置发生错报或误报的问题。当支路送电试运行前同样需要对绝缘性能进行检查，检查电缆是否接好且固定好。最后，在双电源切换试运行操作中，需要安排专人负责检查二次回路的运行性能。

（4）运行过程中的预防措施。当直流系统投入整个变电站电力系统后需要完善对系统的巡查监视，消除恶劣环境条件对系统运行的不良影响，再做好防潮、防雨等方面的工作。设备运行环境较差的部分需要加强防尘。

（5）检修过程中的预防。在直流系统日常检修中，若检修人员发现设备出现损坏或性能上有所缺陷，需要及时上报并处理。同时检查端子固定情况，若发生松动则需要重新拧紧，已老化电缆需及时更换，以确保其绝缘性能。

5结束语

变电站直流系统是否安全可靠将对供电的可靠性和稳定性造成直接影响，检修工作人员要了解直流系统的工作机理，熟悉直流供电回路的工作原理和接线情况。在进行直流接地故障的查找和处理时，一方面要多留意各类指示和信号的变化，另一方面还应对天气变化和操作信息等进行全面考虑，并总结接地故障的查找和处理经验，进而为工作质量的提升奠定良好的基础。

参考文献：

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