電力工程二次回路直流接地的方法探討

［摘要］文章針對變電所二次回路直流系統(tǒng)調(diào)試過程中，常會碰見直流接地的難題，結(jié)合作者多年以來的工作經(jīng)驗，分析研究直流接地的原因及影響，并介紹幾個步驟和方法，既快又準(zhǔn)地找出直流接地點，

［關(guān)鍵詞］二次回路；步驟；方法；直流接地

［作者簡介］柯嘉，廣東省輸變電工程公司電氣工程師，研究方向：電力基建工程的工程項目管理，廣東廣州，510160

［中圖分類號］ TM77［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1007-7723（2008）08-0156-0002

一、直流接地產(chǎn)生的原因

1.設(shè)計不合理。由于設(shè)計不合理而產(chǎn)生的直流寄生回路。

2.絕緣不良。由于廠家設(shè)備、施工中的配線和電纜芯線的絕緣不良而造成直流系統(tǒng)接地。

3.校線、壓線過失。由于設(shè)備生產(chǎn)廠家或安裝單位的工作人員在校線、壓線過程中工作不認(rèn)真， 接線錯誤而造成直流系統(tǒng)接地。

4.接地電阻配值過低。由于直流絕緣監(jiān)視裝置的接地電阻配值過低， 將控制回路的操作把手置于預(yù)合位置時， 造成預(yù)告信號裝置發(fā)出警告而產(chǎn)生直流系統(tǒng)接地。

二、直流故障接地點的危害

一般跳閘線圈和出口中間繼電器等均接有負(fù)電， 當(dāng)出現(xiàn)直流正極接地時， 有可能造成繼電保護(hù)裝置誤動作。如果這些回路同時發(fā)生另一點接地或絕緣不良的情況， 也會造成繼電保護(hù)裝置誤動作，甚至造成斷路器誤跳閘。此外， 由于直流系統(tǒng)的兩點接地， 還可能造成分、合閘回路短路， 可能燒壞繼電器的觸點， 在設(shè)備發(fā)生故障時造成越級跳閘，使事故范圍擴(kuò)大。

三、查找直流接地的步驟及方法

在校驗調(diào)整設(shè)備過程中要對設(shè)備進(jìn)行拆裝， 可能發(fā)生接線位置錯誤的情況。一旦發(fā)生了直流接地故障， 可以對照展開圖檢查二次接線是否正確。

對于二次回路還應(yīng)進(jìn)行絕緣檢查， 測定絕緣電阻和交流耐壓的大小。應(yīng)采用500V或1 000V兆歐表進(jìn)行絕緣電阻的測量， 直流小母線和控制屏的電壓小母線， 在斷開其他所有并聯(lián)支路的條件下，絕緣電阻的阻值不應(yīng)小于10MΩ ， 其他二次回路的絕緣電阻的阻值不應(yīng)小于1MΩ(在比較潮濕的地方允許降至0.5MΩ) 。經(jīng)測量后， 若發(fā)現(xiàn)絕緣電阻的阻值過低， 應(yīng)查明原因。如果未檢查出有接地，是因為受潮所引起， 要進(jìn)行干燥。一般采用燈泡烘烤的方法進(jìn)行干燥， 紅外線燈泡烘烤的效果較好。二次回路的交流耐壓試驗應(yīng)由電氣試驗人員進(jìn)行操作， 試驗電壓為1000V ， 持續(xù)時間為1min ， 應(yīng)無異常現(xiàn)象。二次回路的交流耐壓試驗合格后， 即可進(jìn)行直流接地的查找。

二次回路的直流故障接地點不易被發(fā)現(xiàn)。要想盡快查找出直流故障接地點， 工作人員必須對二次回路的圖紙， 特別是展開圖和屏后安裝接線圖非常熟悉， 對繼電器觸點的狀態(tài)能夠作出正確的判斷，對二次設(shè)備屏后接線螺釘?shù)木幪栆惨浅Ｊ煜?。只有具備了這些條件， 才能在查找過程中取得事半功倍的效果。

（一）查找步驟

結(jié)合直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式、操作情況及氣候條件等進(jìn)行直流接地點的判斷?？刹捎谩袄贰睂ふ?、分段處理的方法進(jìn)行直流接地點的查找， 將整個直流系統(tǒng)分為直流電源部分、信號部分、控制部分。以先信號和照明部分、后操作部分， 先室外部分、后室內(nèi)部分的原則進(jìn)行查找。在切斷運(yùn)行中的各專用直流回路時， 切斷時間不得超過3s ， 不管回路接地與否均應(yīng)立即把開關(guān)合上。如果發(fā)現(xiàn)某一專用直流回路接地時， 要及時找出接地點， 盡快消除故障。

當(dāng)直流接地發(fā)生在充電設(shè)備、蓄電池本身和直流母線上時， 用“拉路”的方法可能找不到接地點。當(dāng)采取環(huán)路方式進(jìn)行直流供電時， 如果不將環(huán)路斷開， 也不能找到接地點。另外， 由于直流串電(寄生回路) 、同極兩點接地、直流系統(tǒng)絕緣不良等原因， 也可能造成出現(xiàn)多處虛接地點， 形成很高的接地電壓， 在表計上出現(xiàn)接地指示， 這樣的接地點也不易進(jìn)行查找。所以， 進(jìn)行“拉路”查找往往不能一下全部“拉掉”所有的接地點，“拉路”后仍然可能存在接地。

（二）查找方法

1.直流電源部分

在查找直流電源部分時，對于未運(yùn)行的變電所，可將所有配出直流回路切斷，檢查直流電源是否正常，并觀察直流絕緣監(jiān)視裝置是否完好。

例如：某變電所直流絕緣監(jiān)視繼電器額定電壓為220V，動作電流為1.5mA，兩平衡電阻均為6.83kΩ，R1為15kΩ，R2為9kΩ，經(jīng)計算對地接地電阻應(yīng)為：R=110/1.5×10^-3=73.3kΩ，而該繼電器實際所連接的接地電阻為：R實=6.8+15=21.8kΩ，該繼電器接地電阻比額定電阻值R小，R′=R -R實=51.5kΩ，導(dǎo)致控制回路把手置于預(yù)合位置時，造成直流絕緣監(jiān)視繼電器動作。在接地處串接51.5kΩ電阻后，直流絕緣監(jiān)視裝置恢復(fù)正常。

在查找運(yùn)行中變電所的直流故障接地點時，可將其直流絕緣監(jiān)視裝置快速取下(指插式繼電器) ，通過觀察直流系統(tǒng)對地電壓的情況，來判斷直流系統(tǒng)中的接地點。

2.信號部分

對于運(yùn)行中的變電所，在確定直流電源部分正常后，可立即區(qū)分信號部分是否接地，將其空氣開關(guān)斷下，觀察哪一回路接地。關(guān)鍵問題為是否將信號母線真正切斷，以此來具體判斷直流接地部分。

3.控制部分

在確定以上兩部分無直流接地點后，再對各配出回路單獨(dú)進(jìn)行絕緣測量。對于控制回路出現(xiàn)的接地，可采用分段查找的方法。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一具體直流回路有接地現(xiàn)象時，應(yīng)及時找出接地點，并盡快消除。

由于設(shè)計不合理，引出直流寄生回路所造成的直流絕緣監(jiān)視裝置的啟動，應(yīng)視具體情況修改設(shè)計。

（三）查找時應(yīng)注意的問題

1.嚴(yán)禁使用燈泡查找接地點;

2.使用儀表進(jìn)行檢查時， 儀表的內(nèi)阻不應(yīng)小于2000Ω/V；

3.當(dāng)發(fā)生直流接地時， 禁止在二次回路上工作；

4.在對直流接地故障進(jìn)行處理時， 不能發(fā)生直流短路， 從而造成另一點的接地；

5.查找和處理直流接地時， 必須由2人進(jìn)行操作；

6.“拉路”前應(yīng)采取相應(yīng)的措施， 以防因直流失電引起保護(hù)裝置誤動作。

四、建議

第一，設(shè)計單位應(yīng)加強(qiáng)圖紙的校對、審核工作，尤其對套用圖紙要認(rèn)真核對，不能依賴于施工或運(yùn)行單位發(fā)現(xiàn)問題。加強(qiáng)與施工及運(yùn)行單位之間的聯(lián)系，積極聽取施工及運(yùn)行單位的意見，盡量使設(shè)計圖紙更符合實際情況，提高對設(shè)計圖紙交底工作的重視程度。在工程竣工后，必須認(rèn)真進(jìn)行驗收試驗工作。

第二，二次回路的正確與否對繼電保護(hù)裝置的正確動作有非常重要的作用， 二次回路的異常同樣會造成嚴(yán)重的系統(tǒng)事故。堅決消除“重裝置、輕回路”、“重視主保護(hù)、輕視輔助保護(hù)”的錯誤想法，確保整套保護(hù)回路的正確性。

第三，繼電保護(hù)人員不能只滿足于掌握如何按照校驗規(guī)程對保護(hù)裝置進(jìn)行校驗， 還應(yīng)加深對保護(hù)裝置、二次回路原理方面的了解， 做到根據(jù)其原理進(jìn)行接線。