淺析電力系統(tǒng)接地故障的判斷與措施

陳俊安

【摘要】火力發(fā)電仍是我國當(dāng)前主要發(fā)電方式之一，若發(fā)生電力系統(tǒng)接地故障時，會對電廠的正常運行帶來十分不利的影響。因此，文章對火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的常見問題進行了總結(jié)，對接地故障的檢測方法以及相應(yīng)的注意事項進行了概括和闡述，對各類故障應(yīng)采取的相應(yīng)措施和處理方式進行了歸納，最后對火力發(fā)電廠的安全管理措施提出了意見和建議，希望為今后火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)的正常運行以及維護提供一定的幫助和借鑒。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠；電力系統(tǒng)；接地故障；防范處理；安全管理

【Abstract】Thermal power is still one of the current major power generation， power system if a ground fault occurs， the normal operation of the plant will bring a very negative impact. Therefore， the article FAQ thermal power plant power system ground fault summarizes， for a ground fault detection methods and the corresponding precautions have been summarized and elaboration of corresponding measures and treatment of various types of faults should be taken summarized Finally， power plant safety measures put forward opinions and suggestions and hope for the normal operation of the future power plant maintenance of power systems and provide some help and reference.

【Key words】Thermal power plant；Power system；Ground Fault；Preventive treatment；Safety Management

1. 火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障

火力發(fā)電廠屬于電力建設(shè)的一部分，因為直流電源的運行和維護既方便又安全可靠。因此，火力發(fā)電廠都是選擇直流電源作為控制電源，為電氣、熱工系統(tǒng)、電磁操作機構(gòu)、照明裝置等提供源源不斷的電源，具有很高的穩(wěn)定性。然而，由于直流電源應(yīng)用范圍廣、設(shè)備多等因素的影響，有時發(fā)生電力系統(tǒng)接地故障也是不可避免的。因此，我們從電力系統(tǒng)接地故障的常見問題、相應(yīng)的檢測方法以及檢測的注意事項作了如下的歸納和總結(jié)：

1.1 常見問題。

（1）首先，電阻性單點接地引起的接地電阻值降低，當(dāng)?shù)陀谥绷飨到y(tǒng)的預(yù)定值，電力絕緣檢測裝置就會立即發(fā)出接地告警?？梢酝ㄟ^絕緣檢測儀檢測出是哪一個支路上有接地，技術(shù)人員可以根據(jù)所給出故障范圍進行查找并排除。通常情況下，電阻性單點接地是不會對設(shè)備正常運行立即產(chǎn)生影響的，但必須馬上處理，否則容易引起兩點接地事故的發(fā)生。

（2）其次，多點經(jīng)高阻接地，致使總接地電阻慢慢下降，當(dāng)電阻值低于電力系統(tǒng)設(shè)定值時，電力絕緣檢測裝置發(fā)出接地警報，即表示出現(xiàn)了多點接地。對每一條支路的接地電阻都要進行檢測，通過比較電阻值來排查和明確出現(xiàn)故障的接地支路，再進行處理。

（3）再次，就是多分支接地的問題，正、負(fù)電源接地是由多個電源點造成的，利用拉路法進行排查時，只斷開一條支路的情況下，其他支路上仍然存在接地點，對地的電壓沒有變化，這種情況需要從整個系統(tǒng)中將直流系統(tǒng)解列出來，然后再排查故障點。

（4）最后，就是非線性電阻接地，在二次回路中，半導(dǎo)體材料引起的接地故障，電阻隨電壓的方向和大小發(fā)生改變，并不表現(xiàn)為線性的特征，這種情況下若發(fā)生了接地警報，通常就是金屬性單點接地了。

1.2 檢測方法。

火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的檢測方法有拉路法、直流接地故障查找儀、直流母線電橋法和信號注入法等。

（1）拉路法要求直流接地回路瞬間要將電源斷開，來確定接地點所發(fā)生的回路，但由于直流系統(tǒng)不可隨意停電，所以現(xiàn)在一般不建議使用拉路法排查接地故障。

（2）直流接地故障查找儀，它是在接地母線與大地間加入一個超低頻信號，電流方向是沿著接地點方向流動，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)電流消失或者是電阻土壤加大的地方，就可以判斷此處即為接地點。此儀器不受電容的干擾，不需要斷電，因此應(yīng)用逐漸廣泛，替代了拉路法。但它要求有電流方向，所以不能夠檢測多點接地和正、負(fù)極等電阻接地。

（3）直流母線電橋法是應(yīng)用較多的方法，即在母線中加入電阻來建立平衡的電橋，在正常情況下，電橋保持平衡；當(dāng)有接地故障發(fā)生時，電橋就不再平衡，就會有電流通過繼電器，由此可以判斷接地故障電極的方向。此方法所用的檢測裝置既簡單又經(jīng)濟，但需要注意以下兩點：一是在檢測裝置運行中，橋臂電阻一般很難達(dá)到一致，所以所測得的值難免會存在一定的誤差；二是繼電器要有足夠大的電阻值，以便降低電流，進而避免其他繼電器的誤動。

（4）信號注入法，即向故障母線與地直接注入低頻信號，利用鉗形電流檢測儀檢測低頻信號，來排查接地點。此種方法的優(yōu)點是不需要停電即可對接地故障進行檢測，缺點是其靈敏性極易受分布電容的影響。

1.3 注意事項。

在檢查了線路和設(shè)備不是因為進水、受潮或是金屬生銹等環(huán)境因素而發(fā)生接地故障后，還需要注意在利用拉路法時，在瞬斷直流電源前，需要征得相關(guān)部門的同意，而且動作要快，時間最好不超3s，在觀察接地現(xiàn)象時，還要根據(jù)綜合信號、光字牌以及監(jiān)察表等的情況做出判斷。還要注意不要在負(fù)荷高峰時排查接地故障，避免因人為因素引起短路或是多點接地的現(xiàn)象。要根據(jù)電路圖紙進行拆線、接線，并注意做好相應(yīng)的標(biāo)記，防止出現(xiàn)差錯。若是利用儀器進行檢查，需要2人以上才可進行，且都必須穿戴絕緣靴和絕緣手套，以防止發(fā)生觸電等意外情況，做好安全監(jiān)護。查找故障時還應(yīng)按照先觀察信號和照明再進行操作處理、先排查室外后排查室內(nèi)的原則。而且，還要關(guān)注設(shè)備的運行情況，防止和杜絕出現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱燒壞、保險熔斷等現(xiàn)象。

1.3.1 電力系統(tǒng)接地故障的處理。

對于雨水受潮而引起的瞬間接地故障，可以直接復(fù)歸位信號；若檢查結(jié)果是電壓互感器發(fā)生接地情況，只需要切斷連接，通常將PT小車?yán)龉裢猓颓袛嗔穗妷夯ジ衅?；若是由于直供用戶產(chǎn)生的接地故障，在排查到故障點后，就要與直供用戶及時地進行聯(lián)系，并要求切斷故障點；在通過各種方法檢測后，發(fā)現(xiàn)是支路產(chǎn)生的接地故障，一般情況下，只要對發(fā)生故障的支路系統(tǒng)進行停電處理即可。然而如果是多點發(fā)生接地故障，就要綜合多方面因素，考慮并研究出處理辦法，不可盲目地進行處理。在接地故障發(fā)生后，要及時地進行排查、匯報調(diào)度，相關(guān)部門要及時拿出解決方案和應(yīng)急預(yù)案，還應(yīng)總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，防止類似事件再次發(fā)生。

1.3.2 建立安全管理措施。

為了維護火力發(fā)電廠的安全生產(chǎn)，需要建立一套安全管理措施。首先是人的管理。對于維護電力系統(tǒng)設(shè)備運行的人員要進行崗前培訓(xùn)，加強他們的安全管理意識，提高他們的業(yè)務(wù)水平，規(guī)范工作人員的職責(zé)，要求他們做到愛崗敬業(yè)，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范。同時，對于電力系統(tǒng)設(shè)備要進行定期的檢測與維護，對于有問題的設(shè)備要及時地進行維修，對于可能存在隱患的設(shè)備要及時上報登記，制定應(yīng)急預(yù)案并及時排除。當(dāng)電力系統(tǒng)中存在有兩組及以上的蓄電池組時，通常要采取分段母線的運行方式，這樣可以提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性，有效地保證系統(tǒng)的正常運行。同時，還要注意電力系統(tǒng)設(shè)備周圍的環(huán)境，要保持環(huán)境衛(wèi)生的清潔，對設(shè)備上的灰塵及時地清理，防止灰塵、粉塵等進入設(shè)備，影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，而且還要注意防水、防潮等工作。還要注意設(shè)備的運行環(huán)境溫度等變化，防止因環(huán)境溫度過高導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱、甚至燒壞等，要建立良好的運行環(huán)境，保障電力系統(tǒng)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，減少故障的發(fā)生，保障電廠工作有條不紊地進行。

2. 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，我國的電力行業(yè)也得到了快速的發(fā)展，火力發(fā)電行業(yè)盡管面臨著環(huán)保、運輸?shù)榷喾矫娴膯栴}，但目前仍然是我國最主要的發(fā)電方式之一。目前，發(fā)電廠的電力系統(tǒng)逐漸向超高壓、大容量的方向發(fā)展，因此，對電力系統(tǒng)要求越來越高，這就需要準(zhǔn)確而且迅速對電力系統(tǒng)接地故障進行定位，并及時給予修繕和維護，以保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，為火力發(fā)電廠的安全生產(chǎn)保駕護航。

參考文獻

[1] 趙天宏.淺談電廠直流系統(tǒng)接地故障分析與處理[J].水電站機電技術(shù)，2012，35（4）：81～83.

[2] 劉杰.試論火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析及處理[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014（22）：2010～211.

[3] 顧忠裕.火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地的故障分析及處理[J].電子世界，2012（17）：55～56.

[4] 郭寶冬，孫修敬.火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的判斷與處理[J].電子制作，2013（23）：206.

[文章編號]1619-2737（2016）01-19-027