變電站直流系統(tǒng)接地故障查找與處理方法

林建浩

【摘 要】直流系統(tǒng)作為變電站系統(tǒng)的重要組成部分，其一旦發(fā)生接地故障，就可能導(dǎo)致自動(dòng)保護(hù)失靈，甚至造成所用電器被燒毀，由此而帶來的危害將十分嚴(yán)重。本文對變電站直流系統(tǒng)接地故障的查找與處理問題進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對相關(guān)工作能夠有所借鑒。

【關(guān)鍵詞】變電站；直流系統(tǒng)；接地故障；故障查找

0 引言

改革開放以來，我國的電力事業(yè)取得了飛速的發(fā)展和進(jìn)步，這一方面促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)和生活的發(fā)展，但同時(shí)也對電力供應(yīng)的可靠性提出了更高的要求。而變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，確保其安全可靠運(yùn)行對保障電力正常供應(yīng)意義重大。在變電站中，直流系統(tǒng)主要被用作設(shè)備控制、保護(hù)、信號(hào)指示、自動(dòng)裝置和事故照明等電源，它一旦發(fā)生接地故障，就可能導(dǎo)致自動(dòng)保護(hù)失靈，甚至造成所用設(shè)備燒毀，由此而帶來的損失將會(huì)十分巨大。鑒于此，我們有必要對變電站直流系統(tǒng)的接地故障問題加強(qiáng)重視，尤其是要提升對直流系統(tǒng)接地故障的查找效率和處理質(zhì)量。本文正是出于這一觀點(diǎn)，對變電站直流系統(tǒng)接地故障的查找與處理問題進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對相關(guān)工作能夠有所借鑒。

1 變電站直流接地原因

通過實(shí)踐調(diào)查可知，導(dǎo)致變電站直流系統(tǒng)接地故障的原因主要可以被歸納為以下幾點(diǎn)：第一，二次設(shè)備及其線路的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，或者長時(shí)間運(yùn)行卻沒有得到妥善的維護(hù)檢修。第二，直流系統(tǒng)的工作環(huán)境比較惡劣，如長期處于比較陰暗潮濕的環(huán)境中，而這會(huì)造成設(shè)備的性能顯著降低，進(jìn)而引發(fā)接地故障。此外，因?yàn)橛晁?、暴雨等對設(shè)備的侵入，也會(huì)導(dǎo)致線路和設(shè)備出現(xiàn)接地問題。第三，外界的小動(dòng)物、昆蟲等誤入電氣設(shè)備當(dāng)中，也有可能造成直流接地。此外，如果金屬元器件不慎掉落到設(shè)備上，那么就可能引發(fā)直流電路短路，進(jìn)而也可能造成直流接地故障。第四，一些電氣設(shè)備和二次回路在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試以及運(yùn)行等過程中沒有嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)程，從而會(huì)埋下比較嚴(yán)重的安全隱患，進(jìn)而就可能導(dǎo)致直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障。目前較為常見的幾種情況如下：在進(jìn)行接線操作時(shí)，線路一頭接電，另一頭卻誤認(rèn)為沒有帶電，從而讓其直接裸露在設(shè)備上，引發(fā)接地故障；一些線路的接線端沒有進(jìn)行可靠的固定，造成線路振動(dòng)、觸碰等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致直流接地故障；因?yàn)樵O(shè)計(jì)階段考慮地不夠充分，導(dǎo)致帶電設(shè)備與接地設(shè)備之間的預(yù)留間隙不滿足相關(guān)要求，而這就可能導(dǎo)致間隙被擊穿，從而引發(fā)直流接地故障。

2 直流系統(tǒng)接地故障的危害

直流系統(tǒng)對整個(gè)變電站系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的作用，其一旦發(fā)生故障，那么帶來的危害將會(huì)十分嚴(yán)重。具體而言，直流接地故障的危害主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，直流正極或負(fù)極接地。當(dāng)直流正極或負(fù)極接地時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致其連接的保護(hù)裝置自動(dòng)拒絕動(dòng)作，或者造成信號(hào)出現(xiàn)誤報(bào)、遲報(bào)等。第二，當(dāng)直流系統(tǒng)正、負(fù)極一起接地時(shí)，將直接導(dǎo)致電源保險(xiǎn)熔斷，進(jìn)而使所用設(shè)備失去電源，嚴(yán)重地甚至可能使所用電器被燒毀。

總之，直流系統(tǒng)接地具有非常大的危害性，這種危害會(huì)對設(shè)備、線路的正常工作造成諸多不利因素，所以必須加快排除故障，從而將故障造成的危害降到最低。

3 直流接地故障查找的原則和步驟

3.1 查找原則

對于變電站直流系統(tǒng)的接地故障查找來說，首先要做的就是對故障類型進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，判斷故障類型屬于完全接地還是不完全接地、是正極接地還是負(fù)極接地。然后，故障的查找應(yīng)遵循先微機(jī)后人工、先室外后室內(nèi)的順序。最后，直流系統(tǒng)的接地故障應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的重要程度進(jìn)行查找，滿足先信號(hào)和照明、再合閘、最后控制的順序。

3.2 查找步驟

一般而言，變電站直流系統(tǒng)接地故障的查找工作應(yīng)遵循以下步驟：首先，判斷故障類型屬于正極接地還是負(fù)極接地，然后再依據(jù)故障表現(xiàn)判斷導(dǎo)致故障的原因。第二，如果二次回路的工作狀態(tài)正常，那么就應(yīng)終止所有操作，并在將工作電源打開的情況下重新觀察工作信號(hào)的狀態(tài)是否正常。第三，實(shí)際查找可以采用分線方式來逐步縮小故障的排查范圍。具體而言，可以先將直流系統(tǒng)分成幾個(gè)互相不會(huì)產(chǎn)生影響的小區(qū)域，然后再進(jìn)行分區(qū)查找。注意這種方法具有一定的局限性，一般只能被用于檢查那些重要程度較低的直流負(fù)荷以及不能直接被轉(zhuǎn)移的負(fù)荷。第四，在查找過程中，要對人員進(jìn)行合理化的配置，既要有在現(xiàn)場進(jìn)行檢查的人員，還要有人專門負(fù)責(zé)對信號(hào)或指示的變化進(jìn)行觀察，同時(shí)還需要保持與調(diào)度室的溝通順暢。

4 直流系統(tǒng)接地故障的處理方法

4.1 直流屏母線排查法

現(xiàn)實(shí)中，一旦直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地時(shí)，監(jiān)控裝置就會(huì)立即感應(yīng)到，并通過報(bào)警裝置通知工作人員進(jìn)行處理。此時(shí)，在直流屏的輸出面板上可以看到許多不同種類的直流開關(guān)，而通過對這些開關(guān)情況的分析，就能為直流系統(tǒng)是否出現(xiàn)接地故障進(jìn)行初步判斷。一旦判斷為接地故障，那么就可以按照先室外、后室內(nèi)的順序進(jìn)行故障排查。在排查的過程中，要先排查次要的負(fù)荷，再排查重要的負(fù)荷，然后再進(jìn)行分母線排查，這一過程要重點(diǎn)防止因人為因素而導(dǎo)致的故障擴(kuò)大化問題發(fā)生。

4.2 直流分段排查法

除了運(yùn)用直流屏母線排查法之外，還可以利用分段排查法來進(jìn)行故障排查和處理，具體而言，應(yīng)該滿足以下要求：首先，要對每一個(gè)被拆下來的線頭都進(jìn)行詳細(xì)記錄，防止在檢查完進(jìn)行恢復(fù)時(shí)出現(xiàn)接線錯(cuò)誤。其次，拆解和恢復(fù)接頭最好由同一人完成，以避免有接頭被遺漏或錯(cuò)復(fù)。在實(shí)際工作中，當(dāng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)被斷開后，應(yīng)用接地電阻儀對主電纜是否出現(xiàn)接地進(jìn)行檢測，如果不是，則應(yīng)將主電纜連接直流屏的接頭恢復(fù)，并將開關(guān)置于閉合狀態(tài)。然后再依次恢復(fù)處于斷開狀態(tài)的各分段，直到在恢復(fù)過程中發(fā)現(xiàn)異常，那么就可以判斷該段母線可能出現(xiàn)了接地故障。另外，還應(yīng)加強(qiáng)對便攜式直流接地定位裝置、絕緣監(jiān)測裝置等儀器的應(yīng)用，因?yàn)檫@可以實(shí)現(xiàn)在不停電的情況下就對接地故障進(jìn)行有效查找，對于提升變電站的運(yùn)行可靠性有著重要的作用。

5 結(jié)束語

變電站直流系統(tǒng)是否安全可靠將對供電的可靠性和穩(wěn)定性造成直接影響，檢修工作人員要了解直流系統(tǒng)的工作機(jī)理，熟悉直流供電回路的工作原理和接線情況。在進(jìn)行直流接地故障的查找和處理時(shí)，一方面要多留意各類指示和信號(hào)的變化，另一方面還應(yīng)對天氣變化和操作信息等進(jìn)行全面考慮，并總結(jié)接地故障的查找和處理經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而為工作質(zhì)量的提升奠定良好的基礎(chǔ)。

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[責(zé)任編輯：張濤]