電力系統(tǒng)繼電保護裝置直流接地問題及對策研究

吳小宇

摘 要：文章在對繼電保護裝置的工作原理進行介紹的基礎上，分析電力系統(tǒng)繼電保護裝置直流接地問題及原因，并提出了相應的問題處理對策，以供參考。

關鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護裝置;直流接地

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.157

1 引言

在目前我國經(jīng)濟快速發(fā)展以及社會用電負荷在不斷增加的形勢下，人們對于電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性也就是供電質(zhì)量提出了更高的要求。在目前的電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置是確保電力系統(tǒng)安全高效運行的重要裝置。但是其運行中比較容易出現(xiàn)直流接地問題而影響其運行的可靠性，也就無法發(fā)揮其應有的保護作用而影響電力系統(tǒng)的正常運行。因此本文就針對此問題來分析其原因并尋找相應的問題處理對策。

2 繼電保護裝置的工作原理

繼電保護裝置在運行中就是當電力系統(tǒng)中的元件出現(xiàn)短路或者其他故障時，通過此裝置來對電氣量進行調(diào)試實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的保護，避免故障的擴大化并且保證其他系統(tǒng)和元件的正常運行。通常來說，此裝置主要與測量、邏輯和執(zhí)行等三個部分組成。其運行原理就是針對電力系統(tǒng)運行中的電流、電壓、功率因數(shù)角等參數(shù)在出現(xiàn)故障時會發(fā)生改變，因此就可以通過繼電保護裝置來對這些參數(shù)的變化情況進行捕捉和分析，然后在相應的控制設備上進行反饋。工作人員在接收到這些反饋信息之后就可以根據(jù)參數(shù)變化情況以及分析結(jié)果來對此系統(tǒng)中的故障性質(zhì)和范圍進行確定，然后針對性的采取相應的檢修和處理方案等。

3 電力系統(tǒng)繼電保護裝置直流接地問題及原因分析

3.1 直流正接地問題

正常情況下繼電保護裝置是通過電源負極啟動來起到對電力系統(tǒng)的保護作用的，正是如此，在出現(xiàn)電力系統(tǒng)的正極接地情況時就會出現(xiàn)電源負極和繼電保護裝置斷電的問題，這就會導致線匝攜帶正極電源符合，而線匝的負極就會引起斷電線匝還攜帶一定量的負電荷。在上述情況下就會啟動繼電保護裝置來進行掩護，但是同時也會導致其保護作用的喪失，這就會對電力系統(tǒng)的正常運行造成影響。

3.2 負極接地問題

如果出現(xiàn)直流電源負極與地面接觸的問題，則會導致繼電保護裝置跳閘的問題，并且在跳閘線圈中會出現(xiàn)短路故障，這也會導致繼電保護裝置無法對電力故障進行識別，這就會出現(xiàn)故障的擴大并引起更大的損失和破壞。

3.3 單點接地問題

正是由于電力系統(tǒng)中的直流母線會對電力系統(tǒng)中的電容造成影響，這就會使得在目前的變電站功能越來越全面的同時會使得結(jié)構(gòu)也更加復雜，而且由于直流母線的主要作用就是給繼電保護裝置中的微機操控、自動化設備、監(jiān)控管理設備等進行供電，這就會導致在上述設備接入電力系統(tǒng)之后出現(xiàn)此系統(tǒng)中的直流負載下降的問題，而此設備想要確保供電的穩(wěn)定性就必須使用DC和DC電源模塊來實現(xiàn)。但是由于DC電源模塊目前比較常使用5V、12V、24V的輔助工作電源，為了對開關電源對此設備的影響進行最大程度上的降低，就需要采取EMI抗干擾措施。但是在上述抗干擾措施加入之后就會導致電容在對地和負對地之間出現(xiàn)，而系統(tǒng)中數(shù)量較多的電源設備就會在電容在直流系統(tǒng)中匯集之后出現(xiàn)對地電容急速上升的問題。在此情況下發(fā)生單點接地時就會導致較大的充放電電流在電容中產(chǎn)生并且會引發(fā)繼電保護裝置誤動的問題。

3.4 兩點接地問題

如果在外界因素影響下出現(xiàn)電力系統(tǒng)的直流電源兩端的線路與地面接觸但是電流沒有經(jīng)過電阻時就會導致電流值的增加，并且會導致此裝置與大地構(gòu)成回路，上述電流就會不經(jīng)過電阻而直接進入此裝置中，使得此裝置的瞬間負荷超標而導致其內(nèi)部元件的損壞，也就是出現(xiàn)此裝置被燒毀的問題。

4 電力系統(tǒng)繼電保護裝置直流接地問題的處理對策

4.1 對直流接地問題的排查

針對繼電保護裝置中比較常見的直流接地問題，首先應該對各個接地支路進行詳細排查，重點要做好逐一排查絕緣監(jiān)測裝置中的問題，對導致出現(xiàn)此問題的根源進行查找。其次就是對此裝置的回路進行確定，實現(xiàn)故障查找時間的縮短。這就需要在上述故障問題和原因查找的過程中要按照從室內(nèi)到室外的順序開展。而且還要在故障排查中確保直流負荷的分段開環(huán)運作，并且將直流線路中的母線和環(huán)路的開關斷開，所采用的排查方法為拉路法。

4.2 做好直流電源的管理工作

首先要做好繼電保護裝置電源系統(tǒng)的設計工作，確保其余裝置運行的實際情況相符，并且還要滿足相應的規(guī)范和標準規(guī)定要求。在對其進行安裝和調(diào)試中要對其中的細節(jié)問題進行認真分析，通過有效的處理措施來做到對容易發(fā)生直流接地問題的位置進行處理。其次就是保證工作人員在開展維護和作業(yè)過程中對操作規(guī)程和步驟進行嚴格執(zhí)行，通過直流電源維護和管理能力的加強來保證電池容量負荷此裝置穩(wěn)定運行的要求。最后就是對蓄電池進行定期更換，并且要對不同支路的直流系統(tǒng)絕緣情況進行檢查以及問題的發(fā)現(xiàn)和解決。

4.3 對直流接地的合理排除

直流接地問題容易導致巨大的經(jīng)濟損失問題，而且其影響因素較為復雜，對相關人員的技術水平也有著較高的要求。這就需要做好技術人員的培訓工作，實現(xiàn)其操作水平的提升。通過技術培訓可以實現(xiàn)在故障發(fā)生之后可以快速實現(xiàn)控制以及故障排查和處理，還能實現(xiàn)對同類故障的有效預防，確保電力系統(tǒng)的安全和可靠運行。

5 結(jié)語

文章針對目前電力系統(tǒng)中比較常出現(xiàn)的繼電保護裝置的直流接地問題進行原理介紹、問題危害和原因分析，并針對不同原因提出了相應的故障排查、處理和預防措施，通過這些措施的實施來實現(xiàn)對直流接地問題的有效避免，提高電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。

參考文獻：

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