試論直流系統(tǒng)接地存在的問(wèn)題及解決方法

薛釗++張瀟

[摘 ?要]直流系統(tǒng)的用電負(fù)荷極為重要，供給變電站繼電保護(hù)、控制、信號(hào)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控、事故照明、交流不間斷電源等，對(duì)供電的可靠性要求很高。直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電所安全運(yùn)行的決定條件之一。盡管直流電源十分穩(wěn)定可靠，但實(shí)際應(yīng)用中，由于電力系統(tǒng)應(yīng)用直流電源的特殊性，特別是控制回路和保護(hù)回路的應(yīng)用，使直流供電系統(tǒng)的故障成為變電站穩(wěn)定運(yùn)行的隱患，這就是我們常說(shuō)的直流系統(tǒng)接地故障危害。本文簡(jiǎn)單分析了直流系統(tǒng)的接地故障的危害及處理以及處理時(shí)的注意事項(xiàng)。

[關(guān)鍵詞]對(duì)直流系統(tǒng)接地;故障分析;故障處理;直流系統(tǒng);直流系統(tǒng)接地;直流接地故障排查

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）23-0031-01

1 關(guān)于直流系統(tǒng)接地

1.1 直流系統(tǒng)接地的危害

變電站直流系統(tǒng)所接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化，設(shè)備本身的問(wèn)題等等，而不可避免的發(fā)生直流系統(tǒng)接地。特別在變電站建設(shè)施工中或擴(kuò)建過(guò)程中，由于施工及安裝的種種問(wèn)題，難以避免的會(huì)遺留電力系統(tǒng)故障的隱患，直流系統(tǒng)更是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。投運(yùn)時(shí)間越長(zhǎng)的系統(tǒng)接地故障的概率越大。

（1）接地分類：由于直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接比較復(fù)雜，其接地情況歸納起來(lái)有以下種種：按接地極性分為正接地和負(fù)接地;按接地種類可分為直接接地，亦稱金屬接地或全接地和間接接地，亦稱非金屬接地或半接地;按接地的情況可分為單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、環(huán)路接地和絕緣降低或稱片接地。

（2）接地的危害：正接地可能導(dǎo)致斷路器誤跳閘;負(fù)接地可能導(dǎo)致斷路器的拒跳閘。直流系統(tǒng)如果僅僅是一點(diǎn)接地，對(duì)二次回路不會(huì)造成事故，如果有兩點(diǎn)接地，就可能發(fā)生斷路器誤動(dòng)或拒動(dòng)。就動(dòng)作的實(shí)際情況看，當(dāng)直流系統(tǒng)監(jiān)測(cè)回路發(fā)出預(yù)告信號(hào)報(bào)警，顯示該系統(tǒng)接地，可以斷定，直流系統(tǒng)的接地故障已經(jīng)造成了斷路器可能發(fā)生誤跳或拒跳的事故隱患，應(yīng)立即排除。

2 直流系統(tǒng)接地故障的查找、排除

排除直流接地故障。首先要找到接地的位置，這就是我們常說(shuō)的接地故障定位。直流接地大多數(shù)情況不是一個(gè)點(diǎn)，可能是多個(gè)點(diǎn)，或者是一個(gè)片，真正通過(guò)一個(gè)金屬點(diǎn)去接地的情況是比較少見(jiàn)的。更多的會(huì)由于空氣潮濕，塵土粘貼，電纜破損，或設(shè)備某部分的絕緣降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不穩(wěn)定，隨著環(huán)境變化而變化。因此在現(xiàn)場(chǎng)查找直流接地是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題。

（1）拉回路法：這是電力系統(tǒng)查直流接地故障一

直沿用的一個(gè)簡(jiǎn)單辦法。所謂“拉回路” ，就是停掉該回路的直流電源，停電時(shí)間應(yīng)小于三秒。一般先從信號(hào)回路，照明回路，再操作回路，保護(hù)回路等等。該種方法，由于二次系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，大部分的廠站由于施工或擴(kuò)建中遺留的種種問(wèn)題，使信號(hào)回路與控制回路和保護(hù)回路已沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的區(qū)分，而且更多的還形成一些非正常的閉環(huán)回路，必然增大了拉回路查找接地故障的難度。正由于回路接線存在不確定性，往往令在拉回路的過(guò)程中，常常發(fā)生人為的跳閘事故，再加上微機(jī)保護(hù)的大量應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行特性也不允許隨意斷電，所以這種辦法已基本不用了。

（2）直流接地選線裝置監(jiān)測(cè)法

這是一種在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣情況的裝置。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能在線監(jiān)測(cè)，隨時(shí)報(bào)告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號(hào)。缺點(diǎn)是該裝置只能監(jiān)測(cè)直流回路接地的具體接地回路或支路，但對(duì)具體的接地點(diǎn)無(wú)法定位。技術(shù)上它受監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝數(shù)量的限制，很難將接地故障縮小到一個(gè)小的范圍。而且該裝置必須進(jìn)行施工安裝，對(duì)舊系統(tǒng)的改造很不便。此類裝置還普遍存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問(wèn)題。如果能有一種在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上不受限制，檢測(cè)精度較高，選線準(zhǔn)確的直流接地選線裝置，應(yīng)是一種較好的選擇。

（3）便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法

該裝置是近幾年開(kāi)始在電力系統(tǒng)較為廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。該裝置的特點(diǎn)是無(wú)需斷開(kāi)直流回路電源，可帶電查找直流接地故障。完全可以避免再用"拉回路"的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且該裝置可將接地故障定位到具體的點(diǎn)，便于操作。目前生產(chǎn)此類產(chǎn)品的廠家也較多，但真正好用的產(chǎn)品很少，絕大部分產(chǎn)品都存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問(wèn)題。

3 查找直流接地故障的技巧

3.1 及時(shí)查找

因直流接地故障常常隨環(huán)境、氣候的變化而變化，十分不穩(wěn)定，造成難以查找的事故隱患，只要出現(xiàn)故障應(yīng)立即查找。

3.2 定期巡檢直流系統(tǒng)的對(duì)地絕緣不一定故障出現(xiàn)時(shí)再去查找排除。利用精度較高的查找裝置定期對(duì)各個(gè)直流回路進(jìn)行檢查，記下絕緣較差的直流回路，待氣候漸濕時(shí)，再重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。目前已有部分電廠和變電站采用此法，并已開(kāi)始建立這種經(jīng)常性的工作（主要在500KV變電站和部分接地較多的30萬(wàn)KW以上發(fā)電機(jī)組）。

3.3 按序查找，先信號(hào)回路，事故照明回路，再操作回路，控制回路，保護(hù)回路。

3.4 對(duì)環(huán)路供電的直流系統(tǒng)應(yīng)先斷開(kāi)環(huán)路開(kāi)關(guān)，如果客觀上已斷不開(kāi)的環(huán)路（此類情況現(xiàn)場(chǎng)情況很多），應(yīng)對(duì)檢測(cè)到的接地故障回路（環(huán)路接地，表現(xiàn)出來(lái)一般都是兩個(gè)以上回路）其接地精度仔細(xì)分多樣，找出接地更嚴(yán)重的回路，繼續(xù)查找。

3.5 選用高精度的查找裝置，對(duì)接地告警比較嚴(yán)重的，大部分情況都并非一點(diǎn)接地，應(yīng)用精度較高的檢測(cè)裝置區(qū)分不同故障程度的回路，從接地故障嚴(yán)重的回路的入手。

3.6 經(jīng)驗(yàn)查找先重點(diǎn)檢測(cè)絕緣情況較差的回路或者過(guò)去經(jīng)常容易出現(xiàn)接地的線路。

4 查找接地故障時(shí)的注意事項(xiàng)

4.1 瞬停直流電源時(shí)，應(yīng)經(jīng)調(diào)度同意，時(shí)間不應(yīng)超過(guò)3秒鐘，動(dòng)作應(yīng)迅速，防止失去保護(hù)電源及帶有重合閘電源的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

4.2 為防止誤判斷，觀察接地現(xiàn)象是否消失時(shí)，應(yīng)從信號(hào)、光字牌和絕緣監(jiān)察表計(jì)指示情況綜合判斷。

4.3 盡量避免在高峰負(fù)荷時(shí)進(jìn)行。

4.4 防止人為造成短路或另一點(diǎn)接地，導(dǎo)致誤跳閘。

4.5 按符合實(shí)際的圖紙進(jìn)行，防止拆錯(cuò)端子線頭，防止恢復(fù)接線時(shí)遺留或接錯(cuò);所拆線頭應(yīng)做好記錄和標(biāo)記。

4.6 使用儀表檢查時(shí)，表計(jì)內(nèi)阻應(yīng)不低于2000歐/伏。

4.7 查找故障，必須二人及以上進(jìn)行，防止人身觸電，做好安全監(jiān)護(hù)。

4.8 防止保護(hù)誤動(dòng)作，必要時(shí)在順斷操作電源前，解除可能誤動(dòng)的保護(hù)，操作電源正常后再投入保護(hù)。

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