摘要：对直流系统绝缘降低或接地现象发生的原因、危害、处理方法和注意事项进行简要的总结和归纳。
关键词：直流系统，绝缘，绝缘降低，接地
0 引言
众所皆知，直流系统在电力系统中占有重要位置，直接影响着电力系统的安全稳定运行。目前关于直流系统的技术标准，运行、检修规范，技术监督规定等规程规定已有很多，并已趋于成熟。但是在实际运行当中，因为直流系统故障引起的事故仍然屡见不鲜。虽然造成直流系统绝缘降低或接地的原因有很多，但如何进行有针对性的整改和防范，依然是一个值得大家去探讨的话题。
1故障告警原理
目前，直流系统绝缘降低或接地一般都会由直流绝缘监控装置获取相关信息。直流绝缘监控装置的稳定可靠已成为监视直流系统运行状况的重要前提。一般直流回路异常时会出现以下报警信号：某段母线直流接地故障，直流正、负极母线对地绝缘电阻值下降，某条支路直流回路异常等。
直流绝缘监控装置工作的基本原理如图1所示。在直流电源给二次负载供电的过程中，正常工作状况时流出电流I1等于流入电流I2，这样在感应器内产生的磁通相互平衡抵消。在非正常工作状况下，如直流系
统二次回路接地故障或二次回路环网、交叉等原因造成流出电流I1不等于流入电流I2时，感应器内将产生不平衡磁通，当这一不平衡磁通大于设定的值时，监察装置报接地故障报警。
图1 直流绝缘检测告警原理图
2故障危害
对于直流系统绝缘故障的危害，我们可以通过直流故障的类型分开讨论。
直流正极接地。当出现直流正极接地故障时，可能造成保护及自动装置误动事故。因为正常运行时装置的跳合闸线圈、继电器线圈都与负极电源连通，若此直流回路再发生另一点接地故障，就可能引起装置误动作。
直流负极接地。当出现直流负极接地故障时，可能造成保护及自动装置拒动事故。因为正常运行时装置的跳合闸线圈、继电器线圈都与负极电源连通，若此直流回路负极再出现一个接地点，线圈会被此接地点短接而造成装置无法动作。同时，直流回路短路电流会造成电源保险熔断，并且可能烧坏继电器接点，使设备出现失去保护或操作电源丢失故障。
最后是直流系统接地故障，这一故障不仅影响设备运行安全，而且还会对整个电力系统的安全运行构成威胁。因此，规程上规定220V直流系统正极或负极对地绝缘降低到25KΩ及以下时，110V直流系统正极或负极对地绝缘降低到7KΩ及以下时，24V直流系统正极或负极对地绝缘降低到1.7KΩ及以下时统称为直流系统接地，这时应停止直流网络上的一切工作，并进行选择查找接地点，防止造成两点接地。
下面通过图2直流系统绝缘故障接线图对直流接地的危害进行分析：
图2 直流系统绝缘故障接线图
（1）A、B 两点发生直流接地时,相当于将KA1、KA2接点短接,从而使KM误动作跳闸。A、C两点接地时,则KM接点被短接而误动作跳闸。A、D两点, F、D两点接地,同样都能造成开关误跳闸。
（2）接地点发生在B、E两点，D、E两点或C、E两点，断路器可能造成拒动。
（3）接地点发生在A、E两点，引起熔丝熔断。
当接地点发生在B、E两点或者C、E两点，保护动作时，不但断路器拒跳，而且引起熔丝熔断，烧坏继电器触点的可能。
3 故障原因
直流系统由各种保护、控制设备、电缆、端子及箱体等构成，因所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会因为环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化、设备本身的问题、绝缘老化破损、机械振动、灰尘沉淀、金属生锈、潮湿、漏水等各种因素的作用下，不可避免的发生直流系统绝缘降低或接地故障。从我们所遇到的各类直流系统绝缘故障情况来看，以端子箱进水，电缆表皮老化、破损，裸露金属部分积灰，空气潮湿引起直流绝缘降低最为常见；备用电缆芯端面没有包扎好而导致接地的现象也时有发生，另外，电缆在金属处拐弯或穿过金属物，由于振动、碰撞下产生绝缘磨损，也会造成直流绝缘降低或接地故障。
因此一般把接地原因分为四种：
（1）设备在制造过程中绝缘部分受损或者绝缘材料质量低，经过一段时间之后，薄弱部位就会裸露出来，如果空气潮湿就可能产生直流接地故障。
（2）气候原因如下雨等，导致室外直流系统绝缘下降，从而导致接地。
（3）电缆绝缘层的老化或电缆加工、敷设过程中的工作不慎损伤电缆绝缘层造成。
（4）小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障。
4 故障处理
直流系统作为电力二次系统的重要组成部分，涉及到继保、通讯、自动装置等设备的安全稳定运行，受到了国内外的广泛关注。实际电网运行过程中，直流系统引起保护的误动或拒动严重威胁到电网的安全稳定运行，因此如何快速查找直流系统故障与及时消除故障隐患，从而保证电力系统的安全性和可靠性非常重要。
我们一般按照以下顺序来处理直流接地故障：
（1）分清接地故障的极性，分析故障发生的原因。
（2）若二次回路有工作，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。
（3）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。
（4）对于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。
（5）对于重要的直流负荷，用转移负荷法，核查该分路所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，并由二人或以上人员配合进行操作，其中一人操作，一人监护并监视表计指示及信号的变化。
其中利用瞬时停电的方法查找直流接地时，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。
若是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，再进一步采用拆保险或拆端子的办法检查，直至找到故障点。
5 注意事项
因为直流系统对整个电力系统的安全稳定运行非常重要。在进行直流系统故障处理时应注意以下事项：
（1）瞬停直流电源时，应经调度同意，时间不应超过3秒钟，动作应迅速，防止装置失去保护电源及带有重合闸电源的时间过长。
（2）为防止误判断，观察接地现象是否消失，应从信号、光字牌和绝缘监控表计指示情况综合判断。
（3）尽量避免在高峰负荷时进行检查。
（4）防止人为造成短路或另一点接地，导致误跳闸事故。
（5）按符合实际的图纸进行排查，防止拆错端子接头，防止恢复接线时遗留或接错，所拆接头应做好记录和标记。
（6）使用仪表检查时，表计内阻应不低于2000欧/伏。
（7）查找故障时，必须二人或以上人员进行，防止人身触电事故，做好安全监护。
（8）防止保护误动作，必要时在顺断操作电源前，解除可能误动的保护，操作电源恢复正常后再投入保护。
6 结语
可以说直流系统的安全、稳定运行是保障电力设备安全，避免和限制电力系统大面积长时间停电的基本技术手段。只有直流系统足够可靠，才能确保设备的正常运行。所以我们要切实加强直流系统运行监控，一旦发现直流系统绝缘异常，要及时彻底地查找并排除故障，不能让直流系统长时间带病运行。
参考文献：
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[2] 殳俊 一起直流绝缘降低异常实例分析 机电信息 2010.9 103-105
[3] 付晓奇 电力系统直流绝缘下降及防范探讨 江西电力 2008.6 15-17
论文作者:衷勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/7
标签：故障论文; 系统论文; 回路论文; 负极论文; 两点论文; 电源论文; 装置论文; 《电力设备》2017年第23期论文;