变电站运行中直流系统接地故障的分析

变电站运行中直流系统接地故障的分析

杨海峰

（云南电网有限责任公司楚雄武定供电局云南省武定县651600）

摘要：在变电站运行过程中，直流系统接地故障无法真正避免，只能通过采取有效措施降低接地故障发生的可能性。在接地故障发生时，应第一时间采用先进的故障查找技术，判断故障性质以及发生的具体地点，同时采用有效的处理措施进行安全防护。在日常变电站运行过程中，还需要加强对直流系统的巡查与维护，定期对直流系统绝缘进行测量，确保变电站直流系统运行的安全与稳定。鉴于此，本文对变电站运行中直流系统的接地故障进行了分析探讨。

关键词：变电站；直流系统；接地故障；处理

一、变电站直流系统接地概述

变电站直流系统接地指的是系统正负极对地绝缘电阻的阻值降低到某一限定值，其中对地指的是一种中性点概念。直流系统包括多个电力设备，接线也相对复杂，在长时间的运行过程中，由于系统、设备自身因素以及外部环境因素的影响，容易导致接地故障的发生。将所有导致变电站直流系统接地故障的原因归纳起来，可以总结为以下几个方面：（1）系统设备自身遭受损坏，包括变电站二次设备破损、绝缘老化等。（2）自然天气因素。由于雨雪等天气，室外的直流系统绝缘性能下降，最终导致直流系统接地。（3）在变电站直流系统运行过程中，工作人员操作不当或疏忽大意，导致直流系统出现接地故障。（4）小金属、动物等落到变电站直流系统外部裸露的元件上，造成直流系统接地。

不同的直流系统接地类型对变电站运行造成的影响不尽相同。根据接地的极性，可以将其分为正接地与负接地两种；根据接地的种类可以将其分为全接地与直接接地；根据接地点的数量，又可以将其分为多点接地、单点接地、绝缘接地以及环路接地四种。其中，在众多接地事故中，两点接地造成的危害较为严重。如果直流系统发生一点接地，对变电站二次回路造成的影响很小，然而如果发生两点接地故障，就很容易导致信号反馈不准确、综保误动、自动装置拒动等事故，甚至会直接将直流保险丝熔断，对直流系统造成严重的影响，并逐渐扩大故障的范围。因此，变电站运行人员接到系统检测反馈到的报警信号后，应该迅速地进行判断，尽可能地采取相应的措施进行处理，确保变电站安全稳定地运行。

二、变电站直流系统常见接地故障原因及其种类

变电站直流系统主要有两大部分，即充电屏与蓄电池。充电屏内具有绝缘检测仪、充电模块等组成；蓄电池即由电极、电解质、隔离物及外壳组成。变电站直流系统常见接地故障常见有以下几类：首先是蓄电池或充电屏的电缆或绝缘座等部分出现破损或者绝缘老化、破损，出现漏电；再次是外因引起，如由机械振动过大，系统中的电缆摩擦金属体，造成绝缘损伤，引起漏电；三是环境引起，如积尘多，空气潮湿，如接线端子、PCB板集有灰尘，在空气湿度较大的情况下，绝缘下降；四是生锈。如仪器仪表的金属外壳；五是漏水。如端子箱、压力表密封不好；六是裸露。如备用电缆芯没有包好、垫片或螺杆掉在空开上同时接触到柜体和任一极。

变电站直流系统常见接地故障常见种类主要有以下几项：首先是电缆接地。造成电缆接地有两方面原因，即绝缘老化、铺设时或者检修时操作不当遭到损伤；再次是元件接地。元件接地主要是元件质量不可靠，绝缘材料不过关或者在制造过程中绝缘部分受到损伤，经过一段时间运行后，如遇到潮湿空气，薄弱部位漏电，发生直流接地故障；三是蓄电池接地。蓄电池长期过充电、过温，导致壳体膨胀裂开，壳体老化，蓄电池底部微小颗粒，在应力的作用下，将蓄电池底部壳体顶坏；四是交流窜电接地。220V交流照明电源与PT57.8V电压源，由于绝缘下降、误碰、误接等原因，串入直流系统；五是直流窜电接地。即环网接地。六是系统的绝缘装置引起的接地。如绝缘材料不合格、绝缘性能低，或年久失修、严重老化或者二次回路绝缘材料绝缘性能低等。七是人为引起接地。如二次回路接线裸露、阴雨天没能及时加设防雨装置、检修时检修质量不高等误将控制电缆外皮绝缘损伤等众多原因。

三、变电站运行中直流系统接地故障措施

1、电力工作人员应该有很好的判断能力

在直流系统发生故障的时候能够及时发现问题，然后拿出解决方案并且进行实施。①在对整个线路进行检查之前要判断接地故障发生的电流极性，并且分析故障出现的原因是人为的错误操作还是与外界环境有关。在检查的同时要对事故产生原因分析清楚，这样对以后工作的开展解决时间。②安装在线路中的微机多路绝缘监测仪表装置是检查直流直接故障的最有效方法，通过这种一起的显示可以直接找到故障的位置，但是对于没有安装这种监测仪表装置的设备就要按照回路的“瞬停法”进行检查。瞬停法就是在某段回路进行瞬间切断，切断时间也不能超过3s，然后通过观察绝缘监察装置的信号是否消失来判断回路是否有故障，如果信号没有消失则对其他的线路进行监测，直到找到信号消失的回路，那么故障点一定是在这个回路上。③绝缘监测装置再加上万用表还能够测试金属性接地的故障。④密切的监视系统主要是应用在接地点非持续性或非金属性接地的检查，通过监视系统所发出的信号对一场进行检查，然后对直流控制图进行分析，这样能够对特别困难的故障做出精准的排查和解决。⑤如果以上的几种方法都没有办法监测出故障出现的位置或者出现的原因，这样的话可以通过一下的方式进行排查：运用道闸的方式或者拉开充电机的方式或者是排除法，这样还能够对充电设备和蓄电池本身的故障进行排查，然后找到其他的故障发生地点。蓄电池的使用年限一般是在6年作用，如果使用时间超过6年就会出现一定的问题。

3直流系统接地故障的预防工作

以下根据多年在电站系统工作的实际经验总结出来的接地故障发生后的解决方法和怎样避免接地故障发生的方法，大家可以参考一下：

（1）在工作中应该经常总结，看直流系统中问题高发的集中区域和解决办法，最好是能够找到问题出现的原因，然后在以后的工作时能够有计划的对问题高发地做严格的检验，防止事故的发生。

（2）把检查放在日常的工作中，不能出现问题才解决，要把问题扼杀在摇篮中，定期的检查不仅不会造成时间的浪费，还可以给自己的工作免掉很多的麻烦，如果问题发生，对于工作人员来说解决问题会耽误更多的时间，并且给电站的整体运作带来影响。

（3）工作人员应该不断的学习，掌握较新的关于直流系统问题的优化和解决方案，通过多学习知识，能够把新的技术和理念运用到工作中，对于以后问题的解决和工作的开展都能起到一定的促进作用。

（4）严格控制采购环节，对于不符要求的设备不管其经济性再高也不予以采用，只有设备不发生事故，其经济性才是最高的。对于设备的更新换代也应依据实际运行状况来进行调节。

（5）最根本的就是应该在问题发生时第一时间赶到事故发生现场进行解决，把损失降到最低化，不能因为问题小而拖延解决时间，这样可能会造成问题的扩大。

结束语

总之，直流系统工作的好坏会影响整个电站系统的正常运作，所以电力工作人员应该把直流系统维护好，及时的解决出现的问题，不断的增强自己的工作能力，把问题降低到最低点，这样对于电站的工作也有着非常重要的意义。

参考文献

[1]张朝湘.电力系统中变电站直流系统接地故障的分析[J].低碳世界,2014,17:51-52.

[2]谷志伟.220kV变电站中直流系统接地故障探究[J].科技资讯,2014,31:195.