摘要：直流系统在整个电力系统中发挥着重要作用，其分布范围较广，能够支持整个电网的安全运行。但是如果直流系统受到一些因素的干扰，就可能发生接地故障。对此，我们必须要掌握先进的科学技术排除这些故障，进而维持变电站的安全运行，为我国电力工作的蓬勃发展做出贡献。
关键词：变电站；直流系统；接地；故障分析
直流系统在变电站的设备组成中占据重要地位，在工作过程中通常处于独立运行状态，主要由蓄电池组和浮充电装置组成，所以受发电站运行方式的影响较小。直流系统的功能作用是为继电自动保护装置系统、信号控制回路提供电能，随着电力网络的铺设范围逐渐扩大，直流系统发生接地故障的频率越来越高。
1变电站直流系统接地故障类型分析
1.1正接地
直流系统的主要功能是为电力系统的各项子系统提供电能，作为电能提供体的“电源”，其所对应的正母线与负母线皆具有极强的绝缘性。若是直流系统的正母线在工作中因某些原因与大地发生接触，正母线对应的绝缘电阻数值会发生变化，当这个数值低于正常固定阈值范围时，便会发生正接地故障，导致相关电力系统设备出现误动问题。假设正母线的两端都发生接地现象，这时的直流系统会出现电流短路故障，产生的直接性不良后果表现后方继电器励磁明显、接地故障影响范围扩大等，假设AB两点是直流系统的正母线两端，当这两点同时接地时，继电出口自动保护器会因为励磁问题产生断路器误动现象，引发直流系统接地故障。
1.2负接地
假若直流系统的负母线在为电力系统提供电能的过程中出现异常，如果负母线与大地发生触碰，其所对应的绝缘电阻值也会发生变化，当该电阻值低于某个固定规定值时，直流系统便会出现接地故障，这种接地故障被称为负接地故障，引发的不良影响是相关电力系统设备出现拒动问题。具体表现：假设AB两点是直流系统的负母线两端时，如果负母线两端接地，保护出口继电器会因短路而无法自动启动，使得相关电力设备拒动，故障严重时还会出现越级跳闸、保险丝烧断、继电器损坏等问题。
2变电站直流系统接地故障的查找方法
2.1定位法
作为一种有效的查找方法，定位法所用的设备通常是便携式直流接地故障的定位设备。这种定位设备的优点：在维持系统正常供电的情况下，能够直接定位查找故障，且自工作时不切断直流回路。
2.2低频探测法
低频探测法通常采用钳形探头进行故障监测。在监测设备的警示信息被接受后，能够将低频交流信号加在大地和故障母线之间。这种探测法的优点：不需要进行断电查找，不过其精准度也容易受到系统分布电容的干扰。
2.3在线监测法
在线监测法依靠直流接地故障选线设备来发挥在线监测的功能，进而实现对直流系统接地状态的实时监测。虽然在线监测能够将直流系统相关的故障和信息及时的监测出来，不过也有一定的局限性。同时在线监测系统也容易受到外界因素的干扰而出现误报的情况。
2.4拉回路法
拉回路法的具体方法是指，先断开各线路的空气开关等装置，然后断电查找，隔离接地点。随后解开电缆芯，限定接地点的位置，最后将相关的器件拔除，保证发生故障的位置被限制在插件的外部或者内部。
3变电站直流系统接地故障的防范方法
3.1明确接地故障发生原因
变电站的工作人员在针对直流系统的接地故障进行检修时，需要先明确系统发生故障的原因。第一，当直流系统处于正常运转时，如果有小动物爬进某个子系统或者有金属物品掉落在原件上，不仅会对系统的电流运行产生影响，导致系统无法正常运行，还会因为短路问题引发接地故障。第二，如果工作人员没有按照接线标准开展接线工作，或者工具使用不当，使得线路连接错误，同样会引发短路、断路问题，从而产生接地故障。第三，变电站的监管工作没有做到位，直流系统的组成部件存在型号、质量不合格的问题，没有及时更换严重老化的正、负母线，使得直流系统在运行过程中出现正、负母线两端接地故障。
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3.2遵守故障排查流程
由于正、负母线两端接地故障是直流系统常见故障，所以工作人员在日常检修维护工作中要对其加强重视，遇到可能会引发接地故障的问题应及时排除。另外，对于直流系统接地故障，工作人员应遵守故障排查流程，严格按照检修标准开展工作。第一，当直流系统出现接地故障时，工作人员可以检查直流接地故障在线装置，根据装置的表现情况判断已经出现的故障是否为接地故障、引发故障的原因、故障回路的种类、故障影响的范围等信息。第二，在全面掌握故障原因、故障类型、故障范围等信息之后，可以采用正确科学的故障排除方法，对接地故障进行排除。
3.3加强质量管理
电力系统平稳安全运行必须要严格做好设备的质量控制。正因为变电站直流系统故障危害严重，所以我们一定要做好质量把关及验收把关，首先选择实力雄厚、信誉较好的生产厂家。确保电力继电保护装置质量的合格性，其次，在购买设备之前应当进行实验检测，确保其性能的正常，能够有效地投入使用。最后为了确保设备的应用顺利和合理，要对其进行专业检验。
3.4定期维护
任何生产设备在使用过程中都是需要专业人员定期维护的，这是为了杜绝安全隐患，同时也是为了相关设备使用寿命，减少安全隐患的发生。在日常使用中还需要专业人员对其进行定期的测试管理，对于出现问题的提防及时整改，定期对于设备出现脏污的地方进行清理，避免湿度、温度、外力、灰尘、腐蚀气体、电磁干扰等因素对设备产生影响。尽量隔离外界的因素的破坏，提高继电保护装置运行可靠性。
3.5提高工作人员的岗位素质
重视工作人员的思想道德教育和技术培训。明确岗位职责，让每个工作人员在工作中都能够秉承着科学严谨的态度去面对继电保护工作，在工作中细心、耐心。详细记录工作重要环节，对于工作中的失误要反思和自我检查，避免同样的错误反复出现，工作人员的个人综合技能影响对电力系统正常运行十分重要。
3.6环网问题的分析及处理
3.6.1环网产生的原因
分析产生环网的原因主要有以下几点：一是在施工过程中电源线连接错误，两段母线跨接。二是倒负荷操作，在未将原来的那段负荷断开的情况下，将负荷转移到另外一段母线，两段母线同时供电出现环网。三是两个分段母线供电电缆之间的绝缘性降低继而出现环网现象。
3.6.2直流环网的危害
如果在较小的直流馈线中出现环网很容易导致馈线烧毁，发生火灾；如果接地故障的检测灵敏度下降将导致接地故障发生时不能及时发出预警信号；缩短蓄电池的正常使用寿命；接地将有可能引起保护误动的情况；此外还有可能出现设备拒动的现象。
3.6.3环网故障查找
首先应当以变电站的实际情况出发，运用相关技能和知识，及时有效地排除故障点。其次，可以借助一些先进设备检查环网故障类型，如“直流系统带电解环仪”等，通过确定环网故障类型针对性的解决故障点。
4结语
作为一种变电站常见的故障，直流系统接地故障产生的原因较为复杂。在日常运行和维护中，应当加强隔离开关、断路器等一次设备的运行和管理。相关的电力工作人员必须要深入分析并研究直流系统接地故障相关的种种情况，总结一些方法和技术来有效的排除故障问题，从整体上提高故障查找、排除的工作效率。
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论文作者:阿 英, 张 明, 李 杰
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/16
标签：故障论文; 系统论文; 母线论文; 变电站论文; 设备论文; 在线论文; 发生论文; 《当代电力文化》2019年第9期论文;