电力系统直流接地故障危害及排查方丰

电力系统直流接地故障危害及排查方丰

方丰

(国网浙江杭州市临安区供电有限公司浙江临安311300)

摘要：直流电源是电力系统的重要组成成分，为一些重要的常规负荷，继电保护装置、远动装置提供不间断电源照明。直流系统的稳定运转，保持一种良好的工作状态是安全运转的基础。影响直流系统安全稳定运行的因素有许许多多，其中最为重要的就是直流系统接地。直流系统接地不仅会对变电站的稳定运转有很大的影响，还会对整个电力体系造成威胁。因此，当发生直流系统接地时，我们要在最短的时间内进行处理，这样才能确保设备的安全。直流系统运行的可靠性决定了变电站装置的安全运行。

关键词：电力系统；直流接地；接地危害；故障排查

前言：变电站直流系统的安全运行在变电站安全运转中的一个极为重要的电源体系，作为电力系统的控制、信号、保护、自动控制、照明的一个稳定可靠的不间断电源，除此之外变电站直流系统也可以是一个断路器的直流电源。由于直流电源在二次系统中占据着十分重要的地位，直流系统自身的可靠性和安全性对整个变电站的正常运行起着直接的影响。虽然直流电源是非常稳定的，但在实际应用过程中，由于直流电源应用在电力系统中具有特殊性，特别是在把控电路以及保护电路的应用中，因而直流系统故障成为电力系统故障的事故“制造者”即直流系统接地故障。

一、直流系统接地这一故障发生的原因以及直流接地的危害

1、直流系统接地这一故障发生的原因

发电厂的直流系统连接许许多多的设备，回路也极为复杂，在长期运转过程中，由于环境变化、气候变化、电缆以及接头的老化，设备本身出现的问题等等，这些因素都会导致直流系统接地故障的发生。特别是在发电厂、变电站的建设或者扩建过程中，由于施工、安装等环节的进行，这给变电站的安全运转埋下了“伏笔”也就是各种隐患，对于直流系统本身来说，直流系统处于一个薄弱环节地位。变电站运行的时间越长，直流系统接地这一故障的发生概率就会越大，给变电站带来威胁，亦给工作人员的生命安全造成一定程度的威胁。

2、直流系统接地故障发生之后的危害

1）、直流系统发生正接地时会导致断路器跳闸

变电站直流系统运行过程中，由于断路器跳闸线圈都和负极电源相接通，所以当直流系统出现正接地时有很大的可能会出现断路器跳闸现象的发生。

2）、直流系统发生负接地时会出现断路器拒绝跳闸现象

在变电站直流系统运行的过程中，由于系统上的两个点同时接地时，那么就等于将跳闸线圈短路，这样一来，即使保护动作正常进行，但是跳闸线圈短路，跳闸线圈也不会发生运动，从而断路器就不会发生跳闸现象，因此在出现故障的情况下，就要选择跳跃级数进行跳闸，保护变电站的正常运行。

3）、直流系统接地故障的查找以及排除方法

查找直流接地故障步骤。首先要找到接地的位置，这对直流接地故障进行查找的步骤。我们要做的首先就是找到接地的具体位置，这就是我们经常说的对接地故障进行定位。直流接地这一故障在大多数情况下不是一个点，可能是多个点，甚至是一片，实实在在通过一个金属点接地的情况是很少见的。直流接地大多数是由于湿度，灰尘，插入的电缆的损坏或设备长时间出现损坏，这一部分的绝缘性能降低，或者由于因外部不明等因素造成的。多数情况下，直流接地故障不具有稳定性，伴随着环境的变化而变化。因此，在发生直流接地故障时，对直流接地位置进行查找是一项十分复杂的工作。

二、发生直流接地事故时，查找直流接地的方法

1、拉回路这种方法的应用

拉回路这种方法在电力系统查找直流接地故障中占据着重要地位，拉回路这种方法之所以在查找直流接地故障中占据着重要地位，是因为这种方法实施起来比较简单，容易操作。所谓的拉回路这种方法就是使该条回路上的直流电源不发挥作用，但是要注意时间应该小于3秒。通常是在信号、操作、保护等回路上采取此种方法。但是随着系统越来越复杂，大多数的变电站，发电厂在建立或扩大的工程上，常常会留下许多隐患，信号回路，控制回路以及保护回路都没有了明显的分界线，除此之外，还有一些直接形成了一个闭合的回路，这对拉回路这种方法在直流接地故障分析上提出了一个很大的挑战。由于这种不确定性的闭环现象的发生，在运用拉回路这种方法进行直流接地故障检查时，经常会出现人为跳闸事故的发生，再者来说这些回路都处在微机的保护下，由于微机保护也是在一定的条件下进行的，所以在使用拉回路这种方法来进行直流接地故障检查时，可能会出现更为严重的事故，所以为了防止更大事故的发生，有些电力部门已经禁止拉回路这种方法在直流接地故障查找中的使用。

2、直流接地选线装置监测法的应用

这是一个在线监测直流系统对地绝缘的状态的分析装置。直流接地选线装置具有在线监测、可以在接地故障发生时随时报告，并显示直流接地故障发生地线路等优点，任何一件事物都有它的优点和缺点，直流接地选线装置检测法也不例外，这种检测方法的缺点就是该装置只能监测直流接地的具体接地线路或分支线路，但对于具体检测部位也是无能为力。从技术上讲，这种监测装置受安装数量的限制，很难在一个很小的地区进行直流接地故障的排查。除此之外，就是这种直流接地故障检查装置必须进行施工安装，在进行比较旧的系统的改造工作时，就显得十分困难了。这种装置的精确度也不高，抗电容的干扰能力也不是很好，会出现错误报告等问题。如果有一个可以不受检测点的限制，精确度高，选择的线路准确的直流接地故障检测方法，这种方法一定是一个不错的选择。

3、便携式直流接地故障定位装置的应用

便携式直流接地故障定位装置在近几年的电力系统中得到了广泛的应用。这种装置的特点是不需要断开直流电源，可以在有电的情况下进行直流接地故障检测。这样一来就可以避免“拉回路”这种直流接地故障检测方法的使用，提高了直流接地故障查找的安全性。除此之外，这种直流接地故障查找方法可以查找到具体的直流接地故障发生的点，并且操作也很简单。目前生产这些产品的制造商也很多，但真正好的产品却很少，大多数产品的精度都不高，抗分布电容干扰能力也很差，错误报告等问题。

三、直流接地故障查找的实用技巧

1、直流接地故障发生后应该及时查找。因为直流接地故障往往伴随着环境、气候的变化而变化，并且也是十分不稳定的，出现事故之后要及时查找故障的发生地点，并且及时解决。

2、我们应该定期检查直流系统的对地绝缘。我们不一定在故障发生之后再进行检查。我们应该用精度比较高的查找装置对直流系统进行查找，并且要做到在检查之后要记录相应的数据，记录下绝缘比较差的直流回路，随着气候变得湿润，要重新对原来记录较差的线路今次那个详细的检查。

3、在对直流线路进行检查时，我们要按照顺序进行搜索。我们要先对信号回路、照明回路进行检查，然后对操作，控制和保护回路进行查找。除此之外，还要按照从绝缘回路较差的线路进行查找。

4、在进行环形的供电直流系统，我们在进行检查之前要把开关断开，如果能把开关打开，我们应该对检查到的故障回路的接地精确度进行仔细的分类，然后找出问题更大的回路问题。

四、结论

在变电站的日常管理中，对变电站直流系统的处理方法有一定的掌握程度，这样我们就可以帮助变电站的工作人员迅速地解决故障，避免故障影响设备的安全运行。直流系统工作的好坏和整个变电站运转的情况有很大的联系，因此我们必须加强相关的建设，相关工作人员应该时刻注意提高自身技术水平以及自身的能力，对直流系统中可能出现的故障进行深入的探讨，研究，分析，然后根据研究的内容进行总结，做好预防以及应急处理等工作，保证变电站电力系统的正常运作。

参考文献

[1]张全元．变电运行现场技术问答．北京：中国电力出版社，2016.

[2]朱声石．高压电网继电保护原理与技术．北京：中国电力出版社，2015．

[3]向小民,胡翔勇,曾维鲁,高学军;直流系统绝缘监察装置[J];中国电力;2016年02期.