电力系统直流接地危害性分析及预防措施李向阳

电力系统直流接地危害性分析及预防措施李向阳

李向阳

（身份证号码：15232619851029XXXX辽宁省锦州市121006）

摘要：随着现代化的发展，我国的电力行业也得到了快速的发展，目前，发电厂的电力系统逐渐向超高压、大容量的方向发展，因此，对电力系统要求越来越高，这就需要准确而且迅速对电力系统直流接地故障进行定位，并及时给予修缮和维护，以保障电力系统的安全稳定运行，为电力企业的安全生产保驾护航。基于此，本文就电力系统直流接地危害性分析及预防措施进行分析探讨。

关键词：电力系统；直流接地；危害性分析；预防措施

由于直流电源在发电厂、变电站有着重要的地位，因此直流系统自身的可靠及安全直接影响到电力系统的安全。尽管目前采用微机控制高频开关操作电源，性能稳定、可靠，技术指标优良，但直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会因环境的改变、气候的变化、电缆及接头的老化、所接设备本身的问题等，而不可避免地发生直流系统接地。直流系统接地将造成继电保护装置、高压断路器误动、拒动，引发严重故障。

1电力系统直接接地概述

由于直流电源为带极性的电源，即电源正极和电源负极。交流电源是无极性电源，电力系统交流电源有一个真正的“地”，这个地也是电力系统安全的一个重要概念。为了系统安全，变电站、发电厂所有设备的外壳都会牢牢的接在这个“地”，而且希望其阻抗越低越好。直流电源的“地”对直流电路来讲仅仅是个中性点的概念，这个地与交流的“大地”是截然不同的。如果直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值，或者低于某一规定值，这时我们称该直流系统有正接地故障或负接地故障。发电厂、变电站直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等等，而不可避免的发生直流系统接地。特别在发电厂、变电站建设施工中或扩建过程中，由于施工及安装的种种问题，难以避免的会遗留电力系统故障的隐患，直流系统更是一个薄弱环节。投运时间越长的系统接地故障的概率越大。

2电力系统直流接地的原因

电力系统直流相对纷繁、复杂的电力系统。因为与其链接的电力设备多种多样，由此产生了更多的回路，常年的工作运转难免会受到来自于外部自然条件、气候与温度，以及社会各因素的影响，电线设备或者各个接口的风化、脆弱、扭曲、破损以及各个装置自身质量不佳等都会导致接地事故，尤其是当遇到一些特殊的地理环境，例如：建筑施工工地、电力线路检修与改造等等，当面临一些施工或检修问题时，都有可能造成直流系统接地，特别是那些年代久远，使用时间长、容易老化的直流系统更加经不起反复的调整与换位，出现接地的可能性更大。

当直流系统中的某一点失去了同大地间的绝缘，或者这种绝缘能力已经降至不合格范围，此时则出现了接地事故。其中接地故障也可以依据电力系统的两极（分为正、负）加以判断：如果接地出现在正极，则为正极接地故障；相反则为负极接地故障；如果直流系统的正负极都出现了接地事故，则为两极接地故障。

3电力系统直流接地的危害

不同类型的接地事故则会带来不同的危害和影响。

3.1接地（正极）

接地（正极）所造成的最严重后果为电力保护设备以及自动设备等非正常运转，也就是发生误动现象，这是由于通常情况下跳合闸以及继电器的接口都是同电源的负极相链接的，当正极出现接地故障时则会造成自动设备等装置的非常规运行。

3.2接地（负极）

接地（负极）则会造成电力保护设备以及自动设备功能的丧失，也就是瞬间停止工作。这是由于当负极接地时，造成了继电器被短接，此时的继电器处于无法运转的停滞状态，而且由于发生了回路短路，整个电线系统承受着过大的电流，会损坏继电器，使保险设备也丧失保护功能。无法运转发挥保护功能，更严重的事保险丝也会被融化、烧断，当线路或者其他电气设备发生故障时，将可能造成断路器拒动，从而造成越级跳闸等事故。

3.3接地（两点）

接地（两点）最严重的接地故障当属两极接地，当直流系统处于两点接地状态时则会引发熔断器由于高温受热而融化、切断；同时可能造成蓄电池的损坏，严重的将发生爆炸。

4防范措施

4.1经常检查各支路直流系统的绝缘状况，对于户外电气设备和热工就地装置的直流系统的绝缘状况更应经常检查，要特别注意检查各支路的跳闸回路。具体检查方法：将该支路的断路器合上（注意：此时隔离开关应在断开位置或断路器拉至试验位置）。然后取下该支路的直流电源的熔断器，在熔断器的下方（即负荷侧）将正、负极短接，用兆欧表检查绝缘电阻是否符合要求，如发现接地应及时消除。

4.2发生直流系统接地时，常采用取下直流熔断器来观察直流接地是否消失，在取直流熔断器时应先取非接地极的熔断器；在投熔断器时，先投非接地极的熔断器。其目的是使非接地极对地电容有一定的充电时间，使该支路的正、负电源间在未形成回路前，先使非接地极电容充上一定电压，即Uc不等于0，从而降低UL，防止断路器误动。

4.3正确选择直流接地故障查找地装置

按现场的运行经验，从上面分布电容产生的对地容抗经验数据分析，选择直流接地故障查找地装置，一定要严格掌握两个重要指标，其一是装置抗分布电容干扰，（目前绝大多数生产厂家的设备都未列出该指标）。要求其抗分布电容干扰，对地分布电容系统总值应大于或等于80MF，回路的对地分布电容系统值应大于或等于8MF；其二是检测接地故障的对地阻抗值应大于或等于40kΩ。达不到上述两个指标的直流接地故障查找地装置，在现场应用中，对大部分的直流系统接地故障往往检测不出，更不用说用作定期巡检装置。

4.4科学进行接地故障处理

因直流接地故障常常随环境、气候的变化而变化，十分不稳定，造成难以查找的事故隐患，只要出现故障应立即查找。分清接地故障的极性，分析故障发生的原因。若站内二次回路有工作或有设备检修试验，应立即停止。拉开其工作电源，看信号是否消除。用分网法缩小查找范围，将直流系统分成几个不相联系的部分。注意：不能使保护失去电源，操作电源尽量用蓄电池带。不太重要的直流负荷及不能转移的分路，利用“瞬时停电”的方法，查该分路中所带回路有无接地故障。对于重要的直流负荷，用转移负荷法，查该分路而带回路有无接地故障。查找直流系统接地故障，后随时与调度联系，并由二人及以上配合进行，其中一人操作，一人监护并监视表计指示及信号的变化。利用瞬时停电的方法选择直流接地时，应按照下列顺序进行：断开现场临时工作电源；断合事故照明回路；断合同信电源；断合附属设备；断合充电回路；断合合闸回路；断合信号回路；断合操作回路；断合蓄电池回路；在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点，则应考虑同极性两点接地。当发现接地在某一回路后，有环路的应先解环，再进一步采用取保险及拆端子的办法，直至找到故障点并消除。

结束语：

总之，电力系统中的直流系统是保障电力系统安全运行的基础，直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高，直流系统的可靠性是保障电力系统安全运行的决定性条件之一，必须加强其日常的维护，加强对接地故障的成因、查找方法以及解决措施，提升故障处理效率。才能避免电气事故，保障电力系统稳定运行。

参考文献：

[1]电力系统直接接地危害解析及防预措施[J].邓登.技术与市场.2014（11）

[2]电力系统直接接地的危害分析及预防措施[J].杜新华.中国高新技术企业.2014（30）

[3]浅谈电力系统直流系统接地分析及处理[J].刘维，王立君.内蒙古石油化工.2014（22）