變電站直流系統(tǒng)接地故障及環(huán)網(wǎng)危害分析處理

萬仲海

摘? ?要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求也不斷提升。當(dāng)前國家在電力資源和電力系統(tǒng)的建設(shè)上以及開發(fā)上進(jìn)行了大量的投入和升級(jí)改造，目標(biāo)就是為了讓電力生產(chǎn)和運(yùn)行更加平穩(wěn)。變電站的直流系統(tǒng)，在穩(wěn)定可靠運(yùn)行的前提下，進(jìn)行了基本配置的更新，獲得了更加智能化、數(shù)字化的電源系統(tǒng)。同時(shí)強(qiáng)化直流系統(tǒng)的管理和維護(hù)，幫助變電站生產(chǎn)更高質(zhì)量、更穩(wěn)定的電力，為人民生產(chǎn)生活提供更多的更安全的能源。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對(duì)于電力故障以及安全運(yùn)行管理，加大了力度。針對(duì)以往發(fā)生的故障在數(shù)據(jù)上進(jìn)行了研究，并且針對(duì)電力事故產(chǎn)生的原因進(jìn)行了詳細(xì)的論證。目前圍繞變電站直流系統(tǒng)接地故障和環(huán)網(wǎng)危害問題進(jìn)行的分析，得到了很多研究成果。本文就圍繞變電站直流系統(tǒng)接地故障和環(huán)網(wǎng)危害問題等展開分析，期望能夠?qū)μ岣咦冸娬竟芾硭?，防止電力事故發(fā)生具有參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：變電站? 直流系統(tǒng)? 接地故障

中圖分類號(hào)：TM862? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）10（a）-0041-02

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，由于電力事故引發(fā)的人員傷害和經(jīng)濟(jì)損失都是值得重視的，直流系統(tǒng)發(fā)生的接地故障引發(fā)的事故占據(jù)了較大的比重，因此對(duì)直流系統(tǒng)接地故障和環(huán)網(wǎng)事故進(jìn)行分析是非常有必要的，能夠幫助有針對(duì)性的提出處理危害的方式和措施。

1? 變電站直流系統(tǒng)接地故障產(chǎn)生原因

對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)來說，變電站直流系統(tǒng)是變電站運(yùn)行系統(tǒng)的核心組成部分。作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，相對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)來說，變電站直流系統(tǒng)的正常工作以及有效操作，需要運(yùn)行繼電保護(hù)自動(dòng)裝置、斷路器跳合閘操作等一系列的操作手續(xù)，方能將可靠的直流電源不斷地生產(chǎn)出來。但是在交流和直流系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，還是不可避免的會(huì)發(fā)生事故[1]。

事故發(fā)生的原因較為復(fù)雜，例如不停電電源的生產(chǎn)，事故潤滑油泵等等都容易導(dǎo)致電源發(fā)生事故，發(fā)生消失事故，直流系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，需要進(jìn)行大量的論證，針對(duì)事故發(fā)生的原因以及環(huán)網(wǎng)事故發(fā)生的故障進(jìn)行充分的分析，并且根據(jù)實(shí)際工作中快速處理中得到的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，圍繞變電站安全運(yùn)行展開論證，充分保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（1）由于電源由于電纜絕緣體透脫落，使得電纜在運(yùn)行過程中發(fā)生故障，這是由于電纜的長期運(yùn)行，出現(xiàn)了破損和老化的情況。在絕緣體脫落之后，受到周圍環(huán)境雜物的影響，在選擇設(shè)備和電纜的時(shí)候，對(duì)質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，防止由于絕緣體脫落導(dǎo)致的電流故障發(fā)生，絕緣體的質(zhì)量要進(jìn)行充分的檢驗(yàn)，防止質(zhì)量低的電絕緣體進(jìn)入變電站直流系統(tǒng)中，一旦發(fā)現(xiàn)電纜老化程度較大，則應(yīng)該進(jìn)行更換。

（2）由于元器件的接地，導(dǎo)致了繼電氣絕緣下降，壓力表進(jìn)水，抗干擾電容和接地故障，錄波測量電路接地等。在變電站設(shè)備中，常常由于原器件接地的情況，發(fā)生殼體膨脹裂開，或者是應(yīng)力作用下蓄電池底部殼體破壞，產(chǎn)生較小顆粒，在長期的充電過程中發(fā)生故障。

2? 直流系統(tǒng)接地故障發(fā)生的危害

一旦發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障，正極處接地的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)的不正常動(dòng)作。例如在電源的負(fù)極與線路接通的時(shí)候，正極接通狀況下，線路一旦發(fā)生接地，可能就會(huì)停止運(yùn)作，導(dǎo)致了回路引起線路不成不正常運(yùn)行。在就是直流負(fù)極的接地是由于線路的短路，導(dǎo)致的相關(guān)操作出現(xiàn)故障，系統(tǒng)往往由于不正常接地，會(huì)啟動(dòng)自我保護(hù)裝置。此時(shí)負(fù)極接地之后，保護(hù)裝置一旦啟動(dòng)，系統(tǒng)會(huì)拒絕操作，這就造成了相關(guān)的操作不能正常運(yùn)行，尤其是熔斷電源的保險(xiǎn)絲，一旦發(fā)生瞬間電流增大的情況就會(huì)出現(xiàn)短接，進(jìn)而導(dǎo)致用電設(shè)備燒毀。直流系統(tǒng)的正負(fù)極發(fā)生了異常接地的情況，設(shè)備出現(xiàn)了最高標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到的情況，此時(shí)直流系統(tǒng)正負(fù)極同時(shí)接地，就會(huì)造成電流的不正常放電。用電設(shè)備和保險(xiǎn)燒毀之后，電流在短路時(shí)形成的電流往往超出設(shè)備運(yùn)行的數(shù)值。

3? 對(duì)故障的查找方法以及解決事故的措施

（1）直流系統(tǒng)由于故障條件的特殊性，往往在進(jìn)行接地的時(shí)候，容易發(fā)生正極接地和正負(fù)極接地的情況。接地情況一旦發(fā)生，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)生重大危害。電力事故嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致故障進(jìn)一步惡化，必須采取快速準(zhǔn)確的處理方法予以解決。首先進(jìn)行故障的查找，分析極地極性。直流系統(tǒng)在故障發(fā)生的時(shí)候，對(duì)接劑的極性要進(jìn)行判斷，在幾種接地原因之中進(jìn)行分析，判斷是否是由于人工原因或者是環(huán)境因素導(dǎo)致的故障。如果是人工原因?qū)е碌模瑒t要考慮重新進(jìn)行操作規(guī)程的和制度的制定，防止由于人為操作導(dǎo)致故障發(fā)生。如果是線路問題，則要根據(jù)幾種方法，例如斷路法，將線路進(jìn)行分段，然后仔細(xì)觀察接地的信號(hào)是否消失。在進(jìn)行斷路的時(shí)間判斷的時(shí)候，一般是1～2s時(shí)間，則要進(jìn)行斷路處理，這個(gè)過程容易發(fā)生接地信號(hào)的消失。接地故障回路的檢查，確定是否出現(xiàn)了回路故障[3]。

（2）對(duì)于金屬和非金屬故障的查找，首先要檢查絕緣體檢測裝置，檢測過程中配合萬能表的使用，輕松的找到故障發(fā)生地點(diǎn)，當(dāng)線路出現(xiàn)金屬接地的情況的時(shí)候，工作人員要將非金屬故障和金屬故障加以區(qū)分。金屬故障往往容易查找，但是非金屬故障則難以查找和處理。工作人員需要在檢查的過程中，通過對(duì)線路進(jìn)行密切排查，將專業(yè)能力發(fā)揮到最高，發(fā)現(xiàn)任何叫細(xì)微的變動(dòng)，都要進(jìn)行信號(hào)的檢測。

4? 直流系統(tǒng)接地故障防止措施

根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的情況，對(duì)設(shè)備首先要進(jìn)行檢測，只有品格高質(zhì)量好的設(shè)備才能進(jìn)入現(xiàn)場，安排專業(yè)的人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，制定檢查頻率，如每日檢查，周期性檢查和不定期檢查。通過加大檢巡檢的力度，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢測，將安全隱患排除在外，同時(shí)對(duì)于故障及時(shí)處理，防止故障擴(kuò)大化。

5? 變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題分析和處理

（1）環(huán)網(wǎng)是在變電站直流系統(tǒng)中較為重要的組成部分，為供電可靠性提供技術(shù)支持。環(huán)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，一般采用兩組蓄電池和兩個(gè)以上的充電機(jī)，形成獨(dú)立運(yùn)行直流系統(tǒng)。在運(yùn)行過程中產(chǎn)生獨(dú)立的直流電壓，但是在環(huán)網(wǎng)運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)電氣連接現(xiàn)象。例如施工過程中跨越兩段母線，將負(fù)荷轉(zhuǎn)到相互母線的運(yùn)行過程中，斷開負(fù)荷開關(guān)，采用倒負(fù)荷操作的方式，同時(shí)對(duì)兩段母線進(jìn)行供電。

（2）一旦發(fā)生上述問題，就會(huì)出現(xiàn)危害支流環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的情況，環(huán)網(wǎng)中的環(huán)流導(dǎo)致了饋線燒毀，即便是較小的直線直流饋線也容易發(fā)生火災(zāi)，縮短蓄電池的使用壽命。而且由于保護(hù)誤動(dòng)的機(jī)會(huì)出現(xiàn)，導(dǎo)致了接地故障以及靈敏度下降，不能及時(shí)告警的情況下，就容易產(chǎn)生設(shè)備拒動(dòng)。在環(huán)網(wǎng)故障的查找過程中，應(yīng)該根據(jù)變電站直流系統(tǒng)的現(xiàn)場情況，檢查正負(fù)、正正、環(huán)網(wǎng)正負(fù)-正負(fù)等相關(guān)的系統(tǒng)，運(yùn)用技能和知識(shí)，采用直流系統(tǒng)帶電解環(huán)儀等設(shè)備，結(jié)合現(xiàn)場的故障情況，對(duì)各種類型的環(huán)網(wǎng)故障進(jìn)行排除。

6? 結(jié)語

在發(fā)電工廠、變配電站的開關(guān)控制電源方面經(jīng)常應(yīng)用直流電源系統(tǒng).直流電源系統(tǒng)在日常運(yùn)行狀態(tài)是不接地的，當(dāng)出現(xiàn)單點(diǎn)接地故障時(shí)，允許保持當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的，但應(yīng)組織專業(yè)的技術(shù)運(yùn)維人員及時(shí)排查故障并妥善處置接地點(diǎn)，避免造成更大的危害甚至事故。變電站直流系統(tǒng)在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用，進(jìn)行故障的排查必須要做好工作記錄，在記錄中將查找方法故障成因等進(jìn)行詳實(shí)的分析，最終根據(jù)原因找出解決措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 李文濤.變電站直流系統(tǒng)接地故障查找探討[J].區(qū)域治理，2018（52）：185，191.

[2] 肖學(xué)明.淺析變電站直流系統(tǒng)接地故障及處理[J].百科論壇電子雜志，2018（17）：390.

[3] 李毅，王濤，王甜.變電站常見直流系統(tǒng)接地故障分析[J].科技資訊，2018，16（20）：21-22.