變電站運(yùn)行中直流系統(tǒng)接地故障分析

呂承秀

摘 要：文章針對(duì)變電站運(yùn)行中的直流系統(tǒng)接地故障問題進(jìn)行分析，探究發(fā)生故障的原因，并給出相應(yīng)的解決策略。

關(guān)鍵詞：變電站；直流系統(tǒng)；接地故障；分析

中圖分類號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）08-0114-01

無論是變電站還是其他電力系統(tǒng)，直流系統(tǒng)是重要的組成部分，是電力二次系統(tǒng)，不僅僅關(guān)系到繼保裝置的運(yùn)行，還會(huì)直接影響遠(yuǎn)動(dòng)裝置和通訊裝置的運(yùn)行，相關(guān)研究者積極探索研究直流系統(tǒng)。在電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，直流系統(tǒng)正常運(yùn)行與否直接會(huì)影響電網(wǎng)安全問題，因此有必要加強(qiáng)直流系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)。及時(shí)發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)故障問題，并針對(duì)原因提出可靠、科學(xué)的解決方案，有利于提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。本文主要分析直流系統(tǒng)接地故障發(fā)生的原因，并具有針對(duì)性的提出相關(guān)措施。

1 變電站運(yùn)行中直流系統(tǒng)接地故障的原因分析

1.1 氣候因素影響

在變電站的運(yùn)行中，直流系統(tǒng)很大一部分是直接暴露在外界環(huán)境中的，所以就會(huì)受到外界環(huán)境的影響。尤其是想雨、霧等含有水分的天氣會(huì)直接影響直流系統(tǒng)。水分含量過高會(huì)導(dǎo)致端子箱、壓力表等電子構(gòu)成部件受潮或者出現(xiàn)進(jìn)水現(xiàn)象，最終影響其絕緣性，容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生故障，出現(xiàn)直流接地故障問題。

1.2 設(shè)備損壞的影響

由于使用時(shí)間較長，年份較長，會(huì)出現(xiàn)設(shè)備老化、線路老化等問題，在變電站運(yùn)行過程中由于機(jī)械振動(dòng)等因素影響會(huì)直接造成線路表皮脫落或者破損等，這樣裸露的電纜芯不能得到很好密封，出現(xiàn)直流系統(tǒng)接地故障問題。而且一般設(shè)備運(yùn)行過程中如果電纜出現(xiàn)彎折等問題會(huì)發(fā)生磨損現(xiàn)象，長期磨損裸露就會(huì)發(fā)生直流接地情況。

1.3 蓄電池接地問題

蓄電池作為直流系統(tǒng)的重要組成部分，蓄電池出現(xiàn)問題會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)直流接地故障問題。例如蓄電池工作過程中經(jīng)常出現(xiàn)溫度過高等問題，這些問題導(dǎo)致了蓄電池體積膨脹，會(huì)出現(xiàn)蓄電池出現(xiàn)裂縫，裂縫會(huì)導(dǎo)致直流系統(tǒng)接地故障。

1.4 人為因素的影響

由于工作人員操作等相關(guān)問題會(huì)導(dǎo)致相關(guān)問題的發(fā)生，尤其是某些工作人員不按照相關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行相關(guān)操作，更增大了事故發(fā)生的可能性。一般工作人員進(jìn)行設(shè)備操作時(shí)，不規(guī)范操作直接導(dǎo)致設(shè)備零件脫落，而且甚至?xí)霈F(xiàn)線頭裸露問題。由于人為因素導(dǎo)致的設(shè)備故障以及接地故障問題并不一定完全顯現(xiàn)，但是卻存在極大的安全隱患。

2 變電站運(yùn)行中直流系統(tǒng)接地故障及危害分析

經(jīng)過長期的工作經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，變電站運(yùn)行中直流系統(tǒng)接地故障主要?dú)w納為三種，第一種是直流正極接地，第二種是直流負(fù)極接地，第三種是直流正負(fù)極各一點(diǎn)接地。不同的故障產(chǎn)生原因和造成的危害也不一樣，接下來進(jìn)行相應(yīng)分析。

2.1 直流系統(tǒng)正極接地及危害分析

電站運(yùn)行中出現(xiàn)直流系統(tǒng)接地故障時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的不正常動(dòng)作。當(dāng)出現(xiàn)直流系統(tǒng)正極接地時(shí)，保護(hù)裝置可能就會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)，如圖1所示。誤動(dòng)主要是指系統(tǒng)中的跳合閘線圈、繼電線圈等原應(yīng)該與直接負(fù)極電源接通，發(fā)生故障時(shí)會(huì)與正極接地，這時(shí)形成回路就會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)出現(xiàn)。

作為直流系統(tǒng)，其中的A、B兩點(diǎn)如果一旦出現(xiàn)正極接地現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中的1.2LJ兩點(diǎn)短接，出現(xiàn)這種狀況的時(shí)候，系統(tǒng)為安全考慮會(huì)導(dǎo)致CKJ繼電器誤動(dòng)作保護(hù)性跳閘。同樣，當(dāng)A、D以及F、D兩點(diǎn)接地時(shí)一樣會(huì)出現(xiàn)同樣情況，另外特殊情況時(shí)還可能發(fā)生誤合閘，出現(xiàn)信號(hào)誤報(bào)等問題。

2.2 直流系統(tǒng)負(fù)極接地及危害分析

變電站直流系統(tǒng)負(fù)極接地時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致不正常接地自動(dòng)保護(hù)裝置自動(dòng)開啟，這種情況下直流系統(tǒng)控制會(huì)進(jìn)行某些拒絕指令。同時(shí)如果直流系統(tǒng)出現(xiàn)二次接地現(xiàn)象，電力系統(tǒng)會(huì)直接因?yàn)槎探油Ｖ惯\(yùn)轉(zhuǎn)。如圖1，一旦CJK線圈出現(xiàn)短結(jié)故障，線圈以及線路電流會(huì)急劇增大，并且產(chǎn)生大量熱量導(dǎo)致溫度升高，熔斷保險(xiǎn)絲，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致電器設(shè)備損壞。

2.3 直流系統(tǒng)正負(fù)極各一點(diǎn)接地及危害分析

在變電站直流系統(tǒng)中一旦發(fā)生正負(fù)極各一點(diǎn)接地問題，會(huì)直接出現(xiàn)保險(xiǎn)絲熔斷現(xiàn)象（電源），這樣電力系統(tǒng)就會(huì)失去電源，不能運(yùn)轉(zhuǎn)，保護(hù)裝置以及控制回路失去其功能。如圖1所示，不同的位置發(fā)生不同的故障。例如A、E點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)會(huì)出現(xiàn)線路短接，系統(tǒng)停止運(yùn)行，而B、E發(fā)生該該故障時(shí)，保險(xiǎn)絲不會(huì)熔斷，卻會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)電器原件發(fā)生相應(yīng)損壞。

通過分析可以發(fā)現(xiàn)，無論是直流正極接地、負(fù)極接地還是正負(fù)極各一點(diǎn)接地都會(huì)產(chǎn)生極其嚴(yán)重的危害，甚至?xí)苯訐p害電力設(shè)備，整個(gè)電力系統(tǒng)也會(huì)遭受威脅。作為電力工作人員應(yīng)該積極面對(duì)這些問題，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并及時(shí)排除，保證變電站的正常運(yùn)行，保證其安全性和穩(wěn)定性。

3 變電站運(yùn)行中直流系統(tǒng)接地故障預(yù)防與應(yīng)對(duì)策略

面對(duì)變電站運(yùn)行中直流系統(tǒng)接地故障的原因與危害，并且結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)提出相應(yīng)的解決策略，希望能夠較好的預(yù)防和處理直流系統(tǒng)接地故障問題。

3.1 注意事故高發(fā)區(qū)

工作人員需要進(jìn)一步了解并且掌握自己工作的情況，對(duì)于工作中或者變電站中問題高發(fā)的集中區(qū)域應(yīng)該尤為關(guān)注，平時(shí)關(guān)注這些區(qū)域，并且就故障發(fā)生原因進(jìn)行分析，得出原因盡可能解決，避免事故發(fā)生。

3.2 加強(qiáng)排查監(jiān)督

進(jìn)行電力相關(guān)工作的時(shí)候要學(xué)會(huì)防患于未然，做好相應(yīng)預(yù)防工作可以減少不必要的損失。在變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須要加強(qiáng)相應(yīng)監(jiān)督與管理，并且進(jìn)行不定期的檢查，從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的安全隱患，并且及時(shí)處理，避免了很多不必要的麻煩，也方便了后期的工作，避免了事故的發(fā)生。

3.3 加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能的學(xué)習(xí)與培養(yǎng)

隨著相關(guān)知識(shí)與技術(shù)的進(jìn)步，必須要加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，才能更好的適應(yīng)直流系統(tǒng)中的新設(shè)備以及新問題。因此相關(guān)工作人員應(yīng)該借助一切機(jī)會(huì)發(fā)展自己，充實(shí)自己，能夠掌握新穎的知識(shí)和技能，并且很好的應(yīng)用于直流系統(tǒng)問題的優(yōu)化以及問題的解決，這樣也能夠減少直流系統(tǒng)中的問題。

3.4 控制設(shè)備質(zhì)量

由于某些設(shè)備以及線路等不符合質(zhì)量問題直接導(dǎo)致接地故障產(chǎn)生，因此就必須注意控制設(shè)備的質(zhì)量，避免相關(guān)問題的發(fā)生。例如在采購設(shè)備的時(shí)候，雖然要考慮經(jīng)濟(jì)性的原則，同時(shí)也要注意設(shè)備質(zhì)量要達(dá)標(biāo)。

3.5 事故處理

事故發(fā)生是不可避免的，但是當(dāng)事故發(fā)生時(shí)相關(guān)人員必須及時(shí)趕往現(xiàn)場進(jìn)行處理，避免問題的發(fā)生以及事故的進(jìn)一步惡化，盡可能降低損失。

4 結(jié) 語

直流系統(tǒng)工作的好壞直接關(guān)系到整個(gè)變電站運(yùn)行的情況，因此必須加強(qiáng)其相關(guān)建設(shè)。因此工作人員應(yīng)該注重提高自身水平以及能力，對(duì)于直流系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行分析和總結(jié)，做好預(yù)防以及應(yīng)急處理等一系列工作，保證變電站電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

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