淺析直流系統(tǒng)接地故障的處理方法及注意事項(xiàng)

穆俊峰

摘要：直流供電系統(tǒng)為發(fā)、供、配電系統(tǒng)的控制回路、信號(hào)回路、繼電保護(hù)回路、斷路器的分合閘、事故照明等提供穩(wěn)定、可靠的不間斷電源。一旦直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障，后果將非常嚴(yán)重，輕則引起設(shè)備繼電保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)，重則造成人身傷害事故，所以，當(dāng)設(shè)備發(fā)生直流接地故障時(shí)應(yīng)及時(shí)查找并處理。但對(duì)于運(yùn)行環(huán)境差，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的設(shè)備，發(fā)生故障的機(jī)會(huì)更多，而且往往會(huì)同時(shí)出現(xiàn)幾處接地點(diǎn)，查找起來十分困難。先就工作中的一點(diǎn)體會(huì)，談一談查找直流接地故障的方法及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：直流接地? ?查找方法? ?注意事項(xiàng)

一、直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障的危害

發(fā)電機(jī)組、變配電站的直流系統(tǒng)是蓄電池組與浮充電裝置并聯(lián)供給直流負(fù)荷的運(yùn)行系統(tǒng)。正常情況下，直流電源的正、負(fù)母線對(duì)地是絕緣的，當(dāng)回路發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，在一般情況下并不影響直流系統(tǒng)的運(yùn)行。但當(dāng)回路發(fā)生兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地時(shí)，就會(huì)造成開關(guān)與保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。

如圖：1、若圖中和發(fā)生兩點(diǎn)同時(shí)接地時(shí)，將使出口繼電器ZJ線圈得電，保護(hù)將誤動(dòng)作;

2、若圖中和發(fā)生兩點(diǎn)同時(shí)接地，即使保護(hù)線路有故障電流使1LJ或2LJ動(dòng)作，出口繼電器ZL也不會(huì)動(dòng)作，造成保護(hù)拒動(dòng)從而越級(jí)擴(kuò)大事故;

3、若圖中和發(fā)生兩點(diǎn)同時(shí)接地，將造成斷路器DK1跳閘（如線路中有保險(xiǎn)，還將使熔斷器熔斷）。

因此當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，應(yīng)迅速尋找故障點(diǎn)，盡快消除，防止線路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障。

二、查找直流接地常用的基本方法

1 利用絕緣監(jiān)察裝置判斷

直流母線一般分為兩段，每段母線上均裝有絕緣監(jiān)察裝置。主廠房在直流母線上均裝有微機(jī)直流系統(tǒng)絕緣在線監(jiān)測(cè)裝置，直流系統(tǒng)正常工作時(shí)，裝置數(shù)字顯示母線電壓，監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)正、負(fù)母線絕緣狀況，當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)，裝置自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警之后產(chǎn)生低頻信號(hào)，由正負(fù)直流母線平衡對(duì)地注入直流系統(tǒng)，再通過安裝于每一支路上的傳感器接收這一低頻交流信號(hào)，CPU對(duì)各條線路所采集信號(hào)電流進(jìn)行分析，判斷出故障線路號(hào)及接地電阻值，完成自動(dòng)選接地線的功能。

2 利用拉回路法進(jìn)行判斷

根據(jù)負(fù)荷的重要性，依次短時(shí)拉開直流屏所供直流負(fù)荷各回路。當(dāng)切除某一回路時(shí)故障消失，則說明故障就在該回路之內(nèi)。繼續(xù)運(yùn)用拉路法，就可以進(jìn)一步確定故障在此回路的哪一支路當(dāng)中。例如，斷開直流屏主控控制回路斷路器，絕緣監(jiān)察裝置”接地”信號(hào)消失，說明故障在此回路中。

3 逐段排除法

讓直流負(fù)荷分段開環(huán)運(yùn)行，再斷開直流母線分段開關(guān)及回路環(huán)路開關(guān)，然后采用拉路法，故障范圍更容易確定。

4? 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。

三、案例

四、查找直流接地故障時(shí)的注意事項(xiàng)

1）當(dāng)直流發(fā)生接地時(shí)，禁止在二次回路上工作。查找和處理必須由兩人同時(shí)進(jìn)行，處理時(shí)不得造成直流短路和另一點(diǎn)接地。

2）不能采用任意拔一只熔斷器（特別是負(fù)荷熔斷器）的辦法尋找故障點(diǎn)，這樣易產(chǎn)生寄生回路導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作。

3）對(duì)于不能停電的直流設(shè)備，必須事先用備用直流電源供電，以保證在拉路時(shí)該回路直流電源不間斷。

4）如果直流母線上所有負(fù)荷切除后故障仍不消失，則說明接地故障發(fā)生在直流電源部分（直流屏、蓄電池組、浮充電機(jī)、連結(jié)電纜等）。為了避免在查找故障過程中給負(fù)荷造成較長(zhǎng)時(shí)間停電，引起更大事故發(fā)生，在一般情況下應(yīng)先用一套具有足夠容量的備用直流電源（如備用充電裝置）給負(fù)荷供電，再將有故障的直流電源與外電路脫離來查找故障。

5）有時(shí)接地故障發(fā)生在主控信號(hào)回路中，在這種情況下，當(dāng)拉開該回路時(shí)，中央信號(hào)失去電源，直流絕緣監(jiān)察的聲、光信號(hào)不能發(fā)出。這時(shí)，判斷接地與否不能再利用聲、光信號(hào)，而要派專人監(jiān)視直流絕緣監(jiān)察繼電器，看其觸點(diǎn)是否動(dòng)作來判斷直流回路有無接地。

6）某一分支回路的電纜芯中，有屬于控制、信號(hào)、閃光等回路用芯，當(dāng)該電纜損壞接地時(shí)，接地故障可能同時(shí)在接于直流母線上的控制、信號(hào)、閃光等回路出現(xiàn)。如順著某一回路查找到電纜接地故障，其它回路故障就應(yīng)懷疑是否也是由此引起。

7）查找接地故障前，應(yīng)充分了解情況。如運(yùn)行有無異常現(xiàn)象、回路有無工作、天氣情況等。具體查找時(shí)，以先信號(hào)和照明部分后操作部分，先室外部分后室內(nèi)部分為原則。在切斷各專用直流回路時(shí)，切斷時(shí)間不得超3s，不論回路接地與否均應(yīng)合上。若直流失電可能引起保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)，在切斷前應(yīng)采取必要的安全措施。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一專用直流回路有接地時(shí)，應(yīng)及時(shí)找出接地點(diǎn)，盡快消除。

五、 哪些部位容易發(fā)生接地

1）控制電纜線芯細(xì)，機(jī)械強(qiáng)度小，一旦受到外力作用，極易造成損壞，特別是屏蔽線接地時(shí)，若施工時(shí)不小心，也會(huì)傷到電纜絕緣造成接地。

2）室外橋架電纜，施工敷設(shè)不當(dāng)造成的輕微損傷，時(shí)間長(zhǎng)了造成接地。

3）變壓器的瓦斯繼電器接線處，因變壓器滲油或防水不嚴(yán)，造成絕緣損壞接地。

4）有些照明的燈座，若更換燈泡不當(dāng)，也易造成燈座接地。

5）斷路器的操作線圈等，若引線不良或線圈燒毀后絕緣破壞發(fā)生接地。

6）室外開關(guān)箱內(nèi)端子排被雨水浸入，室內(nèi)端子排因房屋漏雨或做清潔打濕，均能造成接地。

7）工作環(huán)境較惡劣的地方，設(shè)備端子受潮或積有粉塵等，由此造成絕緣降低引起接地。

六、結(jié)語

直流系統(tǒng)接地現(xiàn)象較為復(fù)雜，判斷故障時(shí)既要遵循規(guī)則又要靈活多變，要能夠迅速、準(zhǔn)確的尋找故障點(diǎn)，避免繼電保護(hù)等回路發(fā)生保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)作，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)直流系統(tǒng)重要性的認(rèn)識(shí)和運(yùn)行維護(hù)，才能使電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：1、《電力安全規(guī)程》中國電力出版社

2、《發(fā)電廠變電所部分》重慶大學(xué)出版社