某火電廠直流接地案例分析

亓明永　趙澤宇

摘 要：分析了發(fā)電廠直流接地的危害及形成原因，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際直流接地案例入手進(jìn)行分析，總結(jié)了直流接地查找的方法與步驟，提出了一些人工查找直流接地的個(gè)人見(jiàn)解，對(duì)電力系統(tǒng)直流接地故障處理有一定參考借鑒意義。

關(guān)鍵詞：直流接地；故障分析；處理步驟；發(fā)電廠

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.154

直流系統(tǒng)具有良好的抗干擾能力，獨(dú)立于發(fā)電廠交流系統(tǒng)之外，采用蓄電池串聯(lián)的方式持續(xù)對(duì)外供電，可靠性高；因此絕大多數(shù)的表計(jì)、保護(hù)器、開(kāi)關(guān)操作回路、事故照明、后備電動(dòng)機(jī)均為直流供電方式?？梢?jiàn)直流系統(tǒng)能否安全可靠運(yùn)行對(duì)發(fā)電廠意義重大。但直流系統(tǒng)分布廣，接頭多，經(jīng)常發(fā)生對(duì)地絕緣降低故障，單相接地后應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理，防止發(fā)展成兩相接地故障，影響設(shè)備正常運(yùn)行，因此如何快速準(zhǔn)確查找直流接地故障點(diǎn)變得尤為重要。

1 引起直流接地的原因

（1）直流電從直流屏送出后到達(dá)設(shè)備的過(guò)程中電纜容易受到外力破壞導(dǎo)致對(duì)地絕緣降低，發(fā)電廠絕大多數(shù)電動(dòng)機(jī)需在電動(dòng)機(jī)旁設(shè)置事故按鈕，事故按鈕到開(kāi)關(guān)倉(cāng)的距離一般較長(zhǎng)，電纜一般較細(xì)，在電廠改造、土建施工時(shí)容易被誤挖斷造成直流接地。

（2）部分包含直流操作回路的室外設(shè)備如大型變壓器溫度表、升壓站斷路器端子箱、部分就地控制箱，在雨霧天氣容易發(fā)生對(duì)地絕緣降低，造成直流接地。

（3）改造施工時(shí)，接線錯(cuò)誤導(dǎo)致直流接地，如將直流220V強(qiáng)電誤接入熱工DCS反饋系統(tǒng)中，由于熱工DCS系統(tǒng)反饋采用24V、0V制式，0V端為接地端，在設(shè)備運(yùn)行或停止時(shí)相當(dāng)于直接將直流正或負(fù)極直接接地，造成直流接地報(bào)警；在部分包含220V交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)共同存在的繼電器上，將直流接至交流回路上也會(huì)造成直流直接接地。

（4）在開(kāi)關(guān)柜門(mén)或母排打孔或切割時(shí)，不對(duì)附近直流回路進(jìn)行隔離措施，誤將金屬碎屑落入直流端子排上也有可能造成直流短路或接地；主廠房衛(wèi)生清掃工作噴水時(shí)操作人員疏忽將水噴到事故按鈕或控制箱上也易造成直流接地。

2 直流接地故障實(shí)例分析

直流接地故障尤其是兩點(diǎn)接地對(duì)設(shè)備會(huì)造成較大的安全隱患，一般情況下直流接地檢測(cè)儀報(bào)警時(shí)都以單點(diǎn)接地形式報(bào)出，此時(shí)若報(bào)警信號(hào)長(zhǎng)期存在不能復(fù)歸需要立即查找故障點(diǎn)。我廠#3機(jī)組正常運(yùn)行中，天氣情況良好，直流A段頻繁發(fā)直流A段母線絕緣降低報(bào)警，且時(shí)報(bào)時(shí)不報(bào)，在報(bào)警發(fā)出時(shí)測(cè)量負(fù)極對(duì)地電位為零，為嚴(yán)重的負(fù)極接地故障，需立即查找出故障點(diǎn)，及時(shí)消除；可通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)此報(bào)警有時(shí)候存在有時(shí)候消失，白天大約2個(gè)小時(shí)出現(xiàn)一次，每次持續(xù)1個(gè)小時(shí)左右，而晚上大約4個(gè)小時(shí)出現(xiàn)一次，每次存在1個(gè)多小時(shí)。由于機(jī)組正在運(yùn)行，不適合進(jìn)行拉路實(shí)驗(yàn)，直流A段設(shè)備眾多，較難排查。

由于此次直流接地并非一直存在，懷疑是某臺(tái)設(shè)備啟動(dòng)導(dǎo)致直流接地發(fā)生，詢問(wèn)運(yùn)行人員操作記錄，發(fā)現(xiàn)此次直流接地報(bào)警時(shí)間與A2沖渣泵啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間吻合。當(dāng)沖渣泵運(yùn)行后，拉開(kāi)A2沖渣泵二次直流空開(kāi)報(bào)警消除，直流電壓恢復(fù)正常。確定是A2沖渣泵直流故障后，停電甩開(kāi)外部133回路進(jìn)行絕緣測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其對(duì)地絕緣為0，符合直流負(fù)極接地現(xiàn)象，但在送上直流空開(kāi)后，雖然已將至DCS的133甩開(kāi)，測(cè)量負(fù)極電位發(fā)現(xiàn)，負(fù)極對(duì)地仍然為0，此時(shí)拉開(kāi)空開(kāi)，搖正極、負(fù)極對(duì)地絕緣均為0，懷疑內(nèi)部保護(hù)器板件存在接地點(diǎn)，通過(guò)一根線一根線查找，當(dāng)甩開(kāi)保護(hù)器操作板負(fù)電源時(shí)，直流電位緩慢恢復(fù)至正常水平，更換新的操作板后，測(cè)量發(fā)現(xiàn)直流接地仍然存在。

此時(shí)查找直流接地進(jìn)入困境，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)即使將操作板隔離開(kāi)，只要接上操作板負(fù)極電源，測(cè)量負(fù)極電位為0，此時(shí)通過(guò)分析認(rèn)為操作板本身沒(méi)有故障，排除板件故障后，繼續(xù)查找外部回路，當(dāng)甩下DCS操作正電后，用搖表測(cè)量該線發(fā)現(xiàn)絕緣到0，再測(cè)量正負(fù)對(duì)地絕緣為200MΩ，絕緣恢復(fù)正常。

通過(guò)去DCS檢查發(fā)現(xiàn)，DCS分閘繼電器完好，但繼電器出口上并接了事故按鈕，進(jìn)一步測(cè)量到事故按鈕的兩根線發(fā)現(xiàn)，絕緣均被破壞到零，暫時(shí)甩掉事故按鈕接線，沖渣泵恢復(fù)正常。通過(guò)就地檢查發(fā)現(xiàn)事故按鈕按鈕二次線被煙囪改造施工隊(duì)挖斷。此時(shí)詢問(wèn)運(yùn)行值班人員A2沖渣泵運(yùn)行情況，告知，昨天A2沖渣泵一啟即跳，但三次后恢復(fù)正常，所以未通知檢修人員。此次查找直流接地時(shí)由于正負(fù)均出現(xiàn)絕緣破損，對(duì)直流接地的查找造成了誤區(qū)，這次事故按鈕接線被破壞后，正對(duì)地絕緣要大于負(fù)對(duì)地絕緣因此表現(xiàn)為負(fù)極直接接地，當(dāng)使用搖表對(duì)正極搖絕緣后，由于搖表本身發(fā)出電位較高，加劇了正對(duì)地絕緣的破壞程度，導(dǎo)致送上保險(xiǎn)后表現(xiàn)為負(fù)極仍然直接接地。在處理該類問(wèn)題時(shí)應(yīng)該先查外回路，將減少不必要的查找誤區(qū)，更容易查找到故障點(diǎn)。

3 查找直流接地要點(diǎn)及方法總結(jié)

（1）直流接地出現(xiàn)后首先應(yīng)該詢問(wèn)運(yùn)行人員近來(lái)有什么設(shè)備啟停、或什么設(shè)備剛剛通過(guò)檢修，這些線索往往能夠節(jié)省直流接地查找的時(shí)間，一般情況下，在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)直流接地發(fā)生幾率較小，往往是外力破壞或者檢修時(shí)失誤造成接地。

（2）雨天霧天時(shí)首先排查室外設(shè)備，室外設(shè)備若外殼被破壞、銹蝕，導(dǎo)致雨水進(jìn)入端子排，往往造成直流接地；室外斷路器端子箱防潮袋老化，失去吸水作用時(shí)，會(huì)導(dǎo)致水蒸氣在端子箱內(nèi)部凝結(jié)，滴落到端子排時(shí)會(huì)造成直流接地，因此防潮袋定期更換有重要意義。

（3）當(dāng)確定某臺(tái)設(shè)備發(fā)生直流接地時(shí)，在保護(hù)裝置、繼電器、二次回路沒(méi)有明顯外傷時(shí)，應(yīng)首先對(duì)外部回路搖絕緣，內(nèi)部回路由于在室內(nèi)，線都比較短，發(fā)生接地的概率較小，當(dāng)把外部回路排除后，再檢查內(nèi)部回路。

（4）為從根源上減小直流接地發(fā)生的概率，在設(shè)備改造、施工時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格檢修工藝紀(jì)律，電纜頭的制作、電纜敷設(shè)的質(zhì)量與路徑、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境等都會(huì)影響電纜的絕緣水平，只有提高檢修工藝質(zhì)量，才能從源頭上減少直流接地的發(fā)生，讓直流系統(tǒng)更好的為設(shè)備服務(wù)。

直流接地發(fā)生后，切忌盲目拉路，只有在確定拉路對(duì)設(shè)備不會(huì)造成影響時(shí)才可進(jìn)行，每次拉路時(shí)控制好時(shí)間、及時(shí)恢復(fù)。若在拉路期間恰好發(fā)生設(shè)備損壞，保護(hù)裝置不能及時(shí)動(dòng)作，將對(duì)上一級(jí)開(kāi)關(guān)造成越級(jí)跳閘，乃至機(jī)組跳閘。

參考文獻(xiàn)：

[1]張穎中.直流系統(tǒng)接地的查找處理[J].烏魯木齊：新疆化工，1999.

[2]王金鳳.直流系統(tǒng)接地故障檢測(cè)方法的研究[J].天津：天津大學(xué)，2005.

[3]馬洪利.直流接地的原因、危害及處理方法[J].黑龍江：赤子，2009.

作者簡(jiǎn)歷：亓明永（1987-），男，山東萊蕪人，主要從事電廠繼電保護(hù)設(shè)備的維護(hù)與改造工作。