试论电力系统直流接地故障危害及排查
朱军 潘婷婷
国网安徽省电力有限公司芜湖供电公司 安徽芜湖 241000
[摘 要] 通过排查电力系统直流接地故障，能够维护变电站的安全可靠运行，为电网运行提供支持，便于维护电网的经济效益。本文就直流系统接地的定义、产生原因、种类以及危害进行阐述，进一步探讨电力系统直流接地故障排查的流程与方法，旨在准确高效的排查治理接地故障，促进电网安全运行，仅供相关人员参考。
[关键词] 电力系统；直流接地故障；危害；排查
在电力系统中，直流系统主要提供直流电源，满足继电保护、自动装置以及事故照明等操作需求，因而关系着变电站的安全运行。但受到气候环境、设备维护等多项因素的影响，极易出现直流接地故障，对电力设备运行造成阻碍，甚至会造成电网系统瘫痪。在此种情况下，对电力系统直流接地故障危害及排查展开探究，具有一定现实意义。
1 直流系统接地简介
1.1 定义
以直流系统正负极一方与大地绝缘水平为对象，若二者小于等于某一特定值，就是直流系统接地，以特定值为标准进行比较，若正极绝缘水平不大于它，则为正接地；若负极绝缘水平不大于它，则为负接地。
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1.2 产生原因
在系统长期运行的情况下，直流系统供电形式为长期、稳定、不间断，此种情况下其负荷面更广，支路更多，则元件、电缆以及接线端子等极易受到高温、气候、污染等因素的影响而出现损坏或老化的情况，这就势必会在一定程度上降低绝缘水平。一般情况下，接地概率与投运时间密切相关，彼此之间为正比例关系[1]。
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绝缘水平会受到元件损坏以及电缆老化等因素的影响而导致水平下降。一旦遇到恶劣天气，比如大于、浓雾等，极易出现直流接地故障，天气转好则得以恢复。若施工改造、设备检修等情况存在，也会导致直流系统回路线头出现异常，比如脱落、松动等，随即会碰撞金属外壳，这就会导致直流接地的情况出现。不仅如此，一旦变电站二次装置烧毁，也会造成直流系统接地，并伴有相应的保护动作，比如开关拒合、拒跳等。
1.3 种类
由于正负极接地回路的形成都需要通过大地，就会导致系统故障出现，因此必须要及时排查直流接地故障，以避免多点接地出现而引发严重事故。在变电站运行过程中，直流接地具有一定复杂性，但故障排除方法具有抑制性。直流系统一般设置绝缘监测装置，一旦出现直流接地故障或者直流绝缘降低，监测装置会发出警报。因此在出现直流接地故障后，应当首先将误报警的可能排除，之后依据直流接地故障特征来进行判断和测量，从而确保故障得到顺利排查。基于以往经验出发，电力系统直流接地故障排查过程中，需要通过检测装置清晰的显示故障状况，为直流系统接地故障判断提供依据，确定不存在误报情况，之后确定故障回路及种类。应用分段查找或者拉路法来进行故障排查，找准故障点，之后方可将故障顺利排除。
1.4 危害
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2 电力系统直流接地故障排查的流程与方法
2.1 排查流程
在电力系统中，依据直流系统的类型可进行合理化分类，正负接地的划分是依照接地极性所开展的；直接接地与间接接地的划分，是依据接地类型来实现的；依据是否为金属接地，可划分为完全接地与非完全接地。除此之外，还包括多点接地、单点接地、环路接地等，不同接地情况下其名称也各有不同[2]。
2.2 排查方法
在无法准确判断故障回路的情况下，一般选择拉路法。对于直流接地回路来说，一旦处于单独运行状态，与直流系统相脱离，则会导致直流母线出现对地电压平衡的情况，为确保故障准确排除，需要科学应用直流接地回路瞬间停电的方式，确定直流接地地点。直流系统中直流回路分类清晰，以专用断路器来控制系统投退，通过保险与开关控制来检查拉路。若旧直流系统发生故障，则需要应用“打头法”，将特定电缆接头打开，确保排查的准确性。可以将“打头法”看作是拉路法的延伸。在运用拉路法的过程中，排查顺序为先照明与信号部分，后操作部分，由外向内进行排查。
电力系统直流接地故障的出现，会对整个系统运行产生极为不利的影响，就直流系统正极接地来看，其极易引起保护，自动装置可能出现驱动情况。一般情况下，负极电源接通断路器跳合闸线圈以及节电器线圈，若此时回路存在另一点直流接地，极易出现误动作的情况。就直流系统负接地来看，其危害在于，虎造成保护，自动装置可能出现拒绝动作的情况。对于断路器跳合闸线圈以及保护继电器来说，回路中再有一点出现接地，则线圈被接地点出现短接情况，这就无法有效动作。与此同时，受到直流回路短路电流的影响，电源保险会出现熔断情况，继电器接点极易被烧坏，保险熔断的情况下，无法发挥保护作用，操作电源也会受到影响，因此必须要在短时间排查故障，以免造成严重后果[3]。
2.3 直流接地在线检测装置
以磁饱和检测法、霍尔传感器检测法等作为基本设计生产原理，多种类型的选线装置得以产生，以穿心式电流互感器为支持，将其安装于直流分支回路。通过直流接地选线装置的运用，能够分析互感器所感应的信号，判断并确定直流接地分支回路。通过接地检测仪以及传感器来显示相对应的编号，通过直流接地在线检测装置的应用，能够实时在线检测分支回路接地状态，为电力系统直流接地故障的排查提供支持。
2.4 便携式检测装置
以便携式检测装置为支持，能够对直流接地故障进行排查，确保接地故障得到及时、高效的排除。便携式检测装置的应用，无需断开直流回路电源，就能够测量直流回路，在检测到接地回路后，装置能够自动发出警报，因而具有良好的应用价值，在接地故障排查方面具有安全性和实效性。
3 结语
总而言之，就电网系统运行来看，其日常维护极易受到直流系统故障的影响而导致难度加大，因此必须要重视直流接地故障。在明确直流接地故障种类与危害的基础上，要掌握正确的排查流程，科学应用直流接地故障排查方法，以在线监测装置和便携式检测装置为支持进行检测，确保电力系统得以安全运行。
参考文献：
[1]杨泞锴．直流接地故障分析及查找[J]．科技风,2019(01):188-189．
[2]亢文刚．电力系统直流接地故障危害及排查[J]．信息系统工程,2017(12):106．
[3]张砚振．变电站直流接地故障的查找及处理[J]．通讯世界,2017(23):238-239．
[中图分类号] F416．61
[文献标识码] A
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