如何防止直流接地引起的保護誤動

【摘要】直流電接地容易引起一些工業(yè)用電的保護誤動，在現(xiàn)實生活中給企業(yè)和社會帶來較大的損失和用電故障，本文從直流接地引起誤動的原因分析入手，嘗試提出防止這一現(xiàn)象發(fā)生的解決辦法。

【關(guān)鍵詞】直流接地；誤動；預(yù)防措施

直流電源是變電站采用的主要電源，直流系統(tǒng)對于保障變電站內(nèi)重要裝置正常運行，為發(fā)生事故時提供緊急用電具有非常重要的意義。保護好直流系統(tǒng)的正常運行是變電站工作的重中之重，但是在現(xiàn)實生活中，還是容易發(fā)生各種各樣的直流電接地造成的意外事故。這些事故的發(fā)生，有的是因為電站運行環(huán)境較差，有的是因為施工管理過程的不規(guī)范，有的則是因為某些完全可以避免的人為原因造成的。無論何種原因，直流接地事故都會影響其他電力設(shè)備的正常運行，嚴重者，會導(dǎo)致整個電網(wǎng)系統(tǒng)的癱瘓，造成無法挽回的重大損失。

一、直流系統(tǒng)對變電站的保護作用

直流電系統(tǒng)是為變電站中的各種二次設(shè)備如信號設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)等提供備用和緊急用電的電源系統(tǒng)，在變電站發(fā)生用電事故導(dǎo)致停電時，可利用直流電系統(tǒng)提供臨時照明和設(shè)備檢修用電，保證事故及時得到解決。因此，作為變電站用電安全的保護系統(tǒng)，其自身的保護工作也就顯得異常重要。

二、可能造成直流接地的原因分析

在不同地區(qū)，不同環(huán)境下發(fā)生的直流接地故障原因也不同，有些事故甚至可能是多種原因共同作用下導(dǎo)致發(fā)生的。筆者根據(jù)近年來發(fā)生直流接地故障的案例原因，總結(jié)了一下幾個方面的可能性：

1.系統(tǒng)設(shè)計失誤造成直流接地

這一原因雖然不太常見，但由于設(shè)計人員專業(yè)技術(shù)水平不足和態(tài)度不端正，以及審核把關(guān)不嚴等原因?qū)е碌闹绷飨到y(tǒng)在設(shè)計時就存在先天缺陷的案例近年來卻并不少見。如因設(shè)計過程中的疏忽導(dǎo)致出現(xiàn)寄生回路和交直流串連等故障，就容易導(dǎo)致直流系統(tǒng)在運行中發(fā)生重大生產(chǎn)和安全事故，危害性非常嚴重。

2.設(shè)備質(zhì)量缺陷導(dǎo)致直流接地

電力運行設(shè)備的質(zhì)量也不是完全可靠的，由于生產(chǎn)廠家技術(shù)水平的原因或生產(chǎn)標準要求等因素的影響，一些電力運行設(shè)備在絕緣電阻的設(shè)置或接地報警系統(tǒng)上存在質(zhì)量缺陷，易造成直流接地事故發(fā)生。還有一些設(shè)備在運行過程中由于機械震動發(fā)生設(shè)備位移、出現(xiàn)絕緣線破損等情況，也會導(dǎo)致直流接地故障的發(fā)生。

3.人為原因造成直流接地

人為造成直流接地的原因范圍非常廣，情況也很復(fù)雜，但都是因為管理人員或施工人員在工作過程中疏忽、大意甚至不負責任造成的。如在進行設(shè)備檢修過程中，工作人員不留意導(dǎo)致發(fā)生直流系統(tǒng)瞬間接地；非絕緣檢修設(shè)備在使用過程中誤被放在或掉落在直流回路上造成直流接地等。此外，現(xiàn)場基建工作過程中，也非常容易導(dǎo)致直流接地故障，如在現(xiàn)場施工用電過程中錯接電纜芯號，就可能導(dǎo)致現(xiàn)場發(fā)生直流接地事故，甚至危及工作人員生命安全。

4.天氣或地質(zhì)原因?qū)е轮绷鹘拥?/p>

用電現(xiàn)場天氣變化或特殊的地質(zhì)條件也可能導(dǎo)致直流接地事故的發(fā)生，如雨雪天氣帶來的降水使絕緣系統(tǒng)和材料性能下降而引發(fā)直流接地，電力設(shè)備運行年頭過久電路接點生銹導(dǎo)致直流接地，地質(zhì)條件發(fā)生改變或出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致電纜線路遭到破壞而發(fā)生直流接地等等。直流接地按照故障類型還可以分為金屬性接地、非金屬性接地、有源接地和假性接地四種情況。金屬性接地是指由于接地電阻過小造成的直流系統(tǒng)接地故障；非金屬性接地是指呈非線性變化的接地電阻如半導(dǎo)體材料導(dǎo)致的直流接地故障；有源接地指通過其他交流或直流電源發(fā)生接地故障，是電流串連的一種典型事故；假性接地是指因各種原因?qū)е陆^緣監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)判斷發(fā)生偏差而造成的接地報警信號錯報的情況。這些不同類型的接地故障，會對運行設(shè)備和電力系統(tǒng)安全造成不同程度的損壞，應(yīng)予以準確的、區(qū)別性的分析。

三、直流接地危害性分析

發(fā)生直流接地事故，對變電站或電廠運行設(shè)備的損害非常大。當系統(tǒng)一點接地時，對地電壓出現(xiàn)變化，在接地瞬間發(fā)生時，變大的電容分布易導(dǎo)致中間繼電器發(fā)生誤動跳閘。危害性更嚴重的是兩點接地，直流系統(tǒng)兩點接地后，易導(dǎo)致發(fā)生接地短路，造成信號設(shè)備、繼電保護器等自動裝置的誤動或拒動，若直流保險熔斷，還會造成自動裝置失去電源，徹底無法運行。在復(fù)雜系統(tǒng)回路中，若兩點屬于同極，還會造成越級跳閘等危險情況的發(fā)生。具體來說，直流系統(tǒng)正極接地與負極接地造成的事故后果又有所不同。直流正極接地往往會導(dǎo)致正電作用下設(shè)備裝置發(fā)生誤動跳閘，而負極接地則通常會造成線圈短接而發(fā)生拒動。直流接地故障不近會對變電站或電廠設(shè)備造成損害，更會威脅到整個電網(wǎng)或電力系統(tǒng)的用電安全，因此，必須采取有效措施預(yù)防一點和兩點接地事故的發(fā)生。

四、直流接地故障的預(yù)防措施

針對直流接地故障發(fā)生的各種不同原因，應(yīng)采取不同的預(yù)防措施。

1.針對系統(tǒng)設(shè)計原因造成的接地故障，應(yīng)從設(shè)計源頭，抓好直流電源系統(tǒng)的設(shè)計工作。提高設(shè)計人員專業(yè)技術(shù)水平，增強其預(yù)防危害的意識，嚴格把好設(shè)計審核關(guān)，避免因設(shè)計原因造成的系統(tǒng)隱患而導(dǎo)致直流接地事故的發(fā)生。另外，設(shè)計方面的預(yù)防工作還應(yīng)包括電站或電廠運行過程中的大型技改或基建工作的整體設(shè)計方案，確保直流系統(tǒng)在技改或基建改造過程中免受損害。2.針對設(shè)備性能問題，把好設(shè)備出廠關(guān)，嚴格按照電廠設(shè)備使用標準對設(shè)備進行全面的設(shè)計質(zhì)量審查，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備相關(guān)性能設(shè)計存在問題，及時要求設(shè)備廠家根據(jù)質(zhì)量標準進行整改，確保設(shè)備投入使用前各項性能指標達到運行標準的要求。同時，優(yōu)化設(shè)備運行環(huán)境，做好通風(fēng)、防水等工作，避免因各種意外事故發(fā)生設(shè)備性能下降的問題；定期對設(shè)備進行性能維護，對各項防直流接地設(shè)施進行定期檢查、修補和更換。3.加強對變電站或電廠所有工作人員直流接地事故預(yù)防措施的培訓(xùn)工作，強化工作人員在各自的日常工作中避免造成直流接地事故的意識，制定相關(guān)工作規(guī)范流程，以制度性文件要求的方式規(guī)范工作人員行為，避免因無意識狀態(tài)下造成的接地事故發(fā)生。此外，還應(yīng)定期對直流系統(tǒng)涉及到的現(xiàn)場所有系統(tǒng)、設(shè)備、防護措施等進行全面檢查，及時發(fā)現(xiàn)因工作人員施工過車造成的各項接地隱患，并進行修補和完善。4.做好應(yīng)對電站或電廠所在地地質(zhì)條件和氣候天氣情況變化的準備工作，對設(shè)備及其周邊環(huán)境及時進行清掃，清除積雪積水，避免各種自然因素導(dǎo)致的直流接地事故的發(fā)生。5.將電子信息技術(shù)應(yīng)用到直流接地的預(yù)防措施中。傳統(tǒng)的預(yù)防措施只能從對一些事故隱患的清理上盡量做到最大程度的預(yù)防，無法在直流接地事故發(fā)生之前作出準確判斷或獲取有效預(yù)警信息，仍屬于被動的、低效的預(yù)防舉措。借鑒國外預(yù)防直流接地故障的措施手段，信息化的系統(tǒng)監(jiān)控是保證在事故發(fā)生前及時得到系統(tǒng)通知，從而對事故在發(fā)生前最緊急的時刻進行強制、有效干預(yù)。這種信息化手段以實時監(jiān)控和報警信號系統(tǒng)為主要技術(shù)支撐，使管理人員能夠在最短時間內(nèi)做出應(yīng)急措施，可以有效實現(xiàn)對直流接地的預(yù)防。

結(jié)語

直流系統(tǒng)接地的預(yù)防是一個復(fù)雜的、系統(tǒng)性的工作，要求整個電站或電廠各個部門、所有人員共同參與，高效協(xié)調(diào)，在日常管理工作中，通過科學(xué)的手段、高效的機制和豐富的經(jīng)驗積累，實現(xiàn)其預(yù)防工作效果的最佳化。

參考文獻

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