直流系統(tǒng)接地故障的查找與處理

摘 要：直流系統(tǒng)接地故障是電力系統(tǒng)較為常見的故障，特別是當(dāng)變電站年久失修時，會增加直流系統(tǒng)接地的可能性，直流系統(tǒng)接地會對電力系統(tǒng)的其他電氣設(shè)備帶來不良影響，必須采取措施及時排除故障。文章分析了直流系統(tǒng)接地故障的危害以及故障查找方法以及接地故障預(yù)防處理措施。

關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)；接地故障；危害；查找；處理

前言

直流系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，其中有很多交錯分布的饋線，正是因為饋線復(fù)雜分布的特點，使得直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，難以及時判斷得出具體的故障點，直流接地故障查找困難重重，如果不能及時查找并處理直流系統(tǒng)故障，則很可能引發(fā)直流系統(tǒng)的多重危險，影響整個電力系統(tǒng)的安全工作。

1 直流系統(tǒng)接地故障的危害

直流系統(tǒng)接地會帶來多方面的危害，特別是直流正極接地，很容易導(dǎo)致繼電保護(hù)與相關(guān)的控制設(shè)備出現(xiàn)誤動、拒動等問題，出現(xiàn)誤動的原因在于跳合閘線圈和繼電器線圈可能同負(fù)極電源相連接，回路中出現(xiàn)某點直流接地，從而導(dǎo)致誤動現(xiàn)象。詳細(xì)的誤動過程如圖1所示。

觀察圖1能夠看出，如果A點或B點出現(xiàn)接地故障，讓1LJ，2LJ兩點短接，從而導(dǎo)致ZJ誤動跳閘，如果A點、C點直流接地，ZL接點被短接，將出現(xiàn)誤動作跳閘現(xiàn)象。接地方面，直流系統(tǒng)正負(fù)極有著類似的原理，負(fù)極接地會導(dǎo)致跳閘回路短接，使得斷路器出現(xiàn)拒動現(xiàn)象，事故的影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，可能導(dǎo)致繼電器受損。

2 直流系統(tǒng)接地故障的查找方法

引發(fā)直流系統(tǒng)接地故障的原因有很多，包括氣候因素、直流系統(tǒng)內(nèi)部因素等，接地故障查找需要從這些重點因素入手，來逐步進(jìn)行，然而，一些特殊干擾性因素所引發(fā)的接地故障，需要特別地重視，采取特殊的查找方法。

2.1 環(huán)路供電對故障查找的影響

環(huán)路供電是直流系統(tǒng)較為常見的現(xiàn)象，因為這種供電模式能夠有效平衡直流饋線出線，提高供電安全性、可靠性。然而，現(xiàn)實的施工中，施工人員常出現(xiàn)誤操作傾向，例如：同時閉合環(huán)路兩側(cè)空開，這樣就可能造成直流系統(tǒng)互聯(lián)過程中，直流系統(tǒng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)流，使得各個直流互感器出現(xiàn)漏電流，對支路的絕緣檢查帶來不良影響。這時如果系統(tǒng)中的某一段直流母線出現(xiàn)接地，也將引發(fā)與之相關(guān)的其他直流母線的接地，讓供電系統(tǒng)線路分布更加復(fù)雜，如果出現(xiàn)接地故障，也不能及時、準(zhǔn)確地明確接地點，同樣對支路的絕緣監(jiān)測帶來不利影響。因此，實際檢查中如果出現(xiàn)兩個直流系統(tǒng)接地的警示信號時，則要深入分析這兩套系統(tǒng)是否在環(huán)路供電饋線的作用下彼此連接。

2.2 寄生回路造成的直流接地

寄生回路由于具有一定的隱蔽性，不容易被發(fā)現(xiàn)，通常在檢查、運行方式變化、二次投切過程中，則可能出現(xiàn)寄生回路，正是因為寄生回路復(fù)雜性的特點，其所導(dǎo)致的接地故障也相對復(fù)雜，過于嚴(yán)重的寄生回路可能造成多套直流系統(tǒng)接地問題。

2.3 絕緣下降引發(fā)的直流接地

直流系統(tǒng)的絕緣水平影響著其接地，如果其絕緣度偏離了常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，遇到特殊的陰雨天氣、濕氣較重的環(huán)境，則很可能導(dǎo)致直流系統(tǒng)接地問題，以上接地一般是途經(jīng)過渡電阻接地，此時的接地情況相對復(fù)雜，單一的查找方法無法達(dá)到預(yù)期目的，對此則需要引入絕緣檢測儀、故障檢測儀器等，在二者的有效配合下檢查。

例如：南方某地區(qū)進(jìn)入梅雨時期，降水量豐富，空氣中水分含量異常多，變電站直流系統(tǒng)+KM接地，其絕緣度直線下降達(dá)到4k？贅，電壓也對應(yīng)下降到10V，對應(yīng)的-KM絕緣度也下降，達(dá)到120k？贅，電壓卻對應(yīng)上升達(dá)到101V。

針對以上直流系統(tǒng)情況，決定采用故障檢測儀進(jìn)行檢測，主要運用便攜式接地故障檢測儀器，然而，其使用中具有一定的局限性，通常只能大致確定直流接地點所處范圍，不能明確具體的支路，對此科學(xué)的方法就是輔助絕緣檢測儀，實行兩項儀器間的配合，來對應(yīng)具體確定饋線支路，再深入找尋接地點。具體的操作方法為：暫時性地放大絕緣檢測儀對不同支路的絕緣警告數(shù)值，在此基礎(chǔ)上，絕緣檢測設(shè)備對應(yīng)將發(fā)出警示信息，提醒哪一路饋線絕緣度下降，此時，再利用接地故障檢測儀器來圍繞某一支路實施深入檢測，最終看到這一支路的絕緣值不穩(wěn)定，檢測儀中顯示該線路出現(xiàn)了直流接地問題。

2.4 絕緣監(jiān)察設(shè)備診斷技術(shù)

絕緣監(jiān)察設(shè)備具有自動化診斷功能，直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障情況下，診斷性設(shè)備將自動發(fā)出警報信息，同時途經(jīng)正負(fù)直流母線將信號輸入直流系統(tǒng)，此低頻交流信息的傳達(dá)與收錄通常是傳感器來負(fù)責(zé)操控的，由傳感器收集到的各類信號、信息，將被送往CPU，由中央處理器來分析這些信息、信號，再對應(yīng)得出出現(xiàn)接地故障的具體線路。

3 直流系統(tǒng)接地故障的預(yù)防措施

直流系統(tǒng)接地會為整個電力線路帶來多重不良影響，影響電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，甚至帶來更加復(fù)雜的故障問題，例如：斷路器拒動，熔斷器熔斷等。對此就要加強(qiáng)接地故障預(yù)防，采取科學(xué)、必要措施來防范接地故障的出現(xiàn)，可以重點從以下方面入手：規(guī)范施工工藝，徹底杜絕防范直流系統(tǒng)接地，控制安全隱患的出現(xiàn)。重視停電時機(jī)的應(yīng)用，抓住停電時機(jī)來及時清理、打掃二次設(shè)備，例如：室外輔助性的開關(guān)、端子排等。檢查二次電纜穿管位置是否密封完整，主要的二次電纜穿管包括：斷路器端子箱、隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱等，加強(qiáng)穿管處的保護(hù)，預(yù)防潮氣、濕氣、水分等的滲入，從而確保直流系統(tǒng)安全。

強(qiáng)化室外電纜的絕緣檢查，定期測試其絕緣度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)絕緣度不合格時則要盡快更換、更新，預(yù)防直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障。

因為直流系統(tǒng)接地故障的出現(xiàn)會引發(fā)多重風(fēng)險，對此必須對接地故障進(jìn)行科學(xué)有效的處理，應(yīng)該對直流系統(tǒng)經(jīng)常進(jìn)行巡視、檢查，檢查其接地情況，經(jīng)過多方深入總結(jié)，來分析直流系統(tǒng)接地故障所處的關(guān)鍵點，提倡實行接地故障狀態(tài)檢修制度，也就是圍繞直流系統(tǒng)的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)等的分析、研判，來及時發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)的接地故障，這樣才能確保故障定位更加客觀、精準(zhǔn)，也能有效地預(yù)防并控制直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障。

4 結(jié)束語

直流系統(tǒng)接地會引發(fā)多重故障和風(fēng)險，會耽擱斷路器的正常運轉(zhuǎn)，影響整個電力系統(tǒng)的正常供電。必須加大對直流系統(tǒng)接地故障的重視力度，采用科學(xué)的查找方法，精準(zhǔn)、客觀地定位故障，并及時處理故障，維護(hù)電力系統(tǒng)安全，必須加大對直流系統(tǒng)接地故障的重視力度，采用先進(jìn)的技術(shù)和方法，及時定位故障，并積極排查解除故障。

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