（国网新疆阿克苏供电公司）
摘要：目前，国网新疆阿克苏供电公司所辖35千伏及以上变电站127座，电网一次设备种类繁多，设备运行情况也比较复杂，为了确保电网一次设备故障后能够及时、准确跳闸，电网二次设备的重要性也突显出来，而保证二次设备正确动作的直流系统电源成为重中之重，直流系统接地故障或失压会造成保护装置拒动，将发生电网越级跳闸，严重的会发生电网瘫痪造成重大损失。为了确保直流系统的安全运行，我们不断在探索和研究直流系统故障的原因，寻求解决方法， 用简单、方便、快捷的途径查找出直流系统接地故障，及时消除安全隐患，确保直流系统的安全运行，经过多年的不断探索，我们总结出三种行之有效的方法：拉路法、不平衡电桥法和漏电流法，下面我们就这几种方法进行探讨和研究。
关键词：漏电流，不平衡电桥，接地故障
0前言
在电力系统，直流系统只是整个系统中一小部分存在，但是直流系统虽小，对于电力系统来说却是不可缺少的部分，它不仅在一次电源失电时作为后备电源，而且在电力保护中起到决定性的作用，它给二次保护设备提供不间断电源，保证整个电力系统的保护装置正常运行，确保一次设备故障时能够及时、准确的跳闸，将故障设备安全隔离。因此，如果直流系统中存在故障，使得这些保护装置不能够可靠的运行，这就使得电力系统运行存在很大的危险隐患，一旦发生事故，势必会造成不可估量的损失，因此，我们必须保证直流系统安全、可靠的运行，我们与合作单位浙江咸亨国际通用设备有限公司通过新技术、新设备，采用不平衡电桥法查找直流系统接地故障不但安全性高，而且方便、快捷。
1 直流系统接地故障概念
直流电源分为正极和负极，在直流电源中并没有地这个概念，而我们在直流系统中所说的地只是作为直流电源的一个中性点存在，如果直流电源系统的正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值或是低于某一规定值，这时我们称该直流系统存在正极接地故障或负极接地故障[1]。
2 直流接地故障种类
直流系统接地故障分为正极接地、负极接地、两极接地[2]，同样，如果发生交流分量窜入直流系统，其在直流系统上表现出的就是一个类似于金属接地故障，因此，我们把交流窜电归为单独的一类。
3 直流系统接地故障查找
当前所致的对于电力行业直流系统来说，如果直流系统的正极对地电压和负极对地电压发生偏差超过一定的值，我们便可以判断该系统存在故障，对于220V的直流系统来说，以当前国标对直流系统接地整定值为25KΩ，如果正极对地或者负极对地绝缘电阻值小于该值，就定义为接地故障，此时就需要尽快解决故障[3]；
3.1 拉路法
该方法是使用时间最久的，在没有可靠仪器查找接地故障之前，该方法是行业内公认的最有效的查找接地故障的方法，具体就是当发生接地故障时，查找人员采用逐一断开回路的开关，然后确认系统故障是否消失，以此来判断发生接地故障的回路，查找到回路后，又以该方法对下级的所有开关进行断开闭合，以此类推来查找具体的故障点。
3.2 漏电流法
漏电流法，顾名思义就是检测回路中的泄漏电流进行故障的检测，如图1所示，支路2为正常回路，不存在接地故障，此时该回路中的电流I5=I6，没有泄漏电流产生，但是支路1中正极对地发生了正对地Rx的接地故障，此时VCC流出的电流I1并不等于流回VSS的电流I4，此时I3=I4，因为发生了接地故障，故障电阻对电流进行分流，因此电流I3=I1-I2，而电流I2就是我们要检测的泄漏电流大小；我们可以使用高精度的直流电流钳表对回路的漏电流进行检测，知道了泄漏电流的大小后，根据系统对地电压就可以得出当前接地故障的电阻值大小；使用电流钳表按照该回路往下查找，在故障点的前端能够检测到漏电电流的大小，在故障点的后端是检测不到漏电电流的，按照此方法就能找到具体的故障点；
在使用该方法时需要对直流系统由一定的了解，并且需要有一定的查找接地故障的经验，另外，如果系统发生两极接地，并且接地阻值的大小相差不是很大的情况下，此时测得的该回路中的漏电电流就会很小，很容易被我们所忽略，而且在很多接线端子排上面，回路的正极和负极都是分开的，实际操作下来会有一些地方因为线路接线方式不同导致我们没办法同时钳到正负极，那也就是没办法去检测回路的漏电电流，从而导致查找接地故障的中断。
图1 接地故障漏电流示意图
3.3 不平衡电桥法
说到不平衡电桥法相信大家都很熟悉，现在市面上的便携式接地查找仪和一些绝缘监测装置都会有此方法来进行接地故障的检测和定位，因为该方法不仅能够检测系统单极接地故障，同时可以用该方法来检测系统两极接地故障。如果我们使用的设备原理是利用不平衡电桥法进行检测，那么系统对地电压就会存在一定电压范围内的规律性的波动，这样，在故障点处产生的泄漏电流也会跟随该规律的电压波动而变化，结合系统对地电压的波动和电流的变化就能够判断出故障点相对于当前检测点的方向。
虽然采用的是不平衡电桥法，但是也有不同的，有的投入不平衡电桥后对系统对地电压产生的波动是跳变型的，有的是渐变型的，我们使用电压录波装置能够看到跳变型的产生的是一个规律的方波，而渐变型的出产生的是一个规律的正弦波，表面上这两种都能够查找接地故障点，但是还是有区别的。
3.3.1 跳变型查找接地故障
利用不平衡电桥法对直流系统进行检测，启动不平衡电桥，让系统对地电压产生一个有规律的跳变，当然，该电压的跳变完全符合国家国标准的，此时，装置在启动不平衡电桥时对系统对地电压进行采样，根据采样的数据进行计算，计算出此时系统正极对地电阻大小和负极对地电阻大小，具体的故障点需要进一步进行定位，使用配套的故障定位装置对所有的回路进行逐一检测，如果回路存在故障，那么检测到的漏电流的变化呈现一个规律的方波，
3.3.2 渐变型查找接地故障
利用不平衡电桥法对直流系统进行检测，启动不平衡电桥，让系统对地电压产生一个有规律的变化，该变化不是跳变的，而是渐变的，即启动不平衡电桥后造成系统对地电压的波动是逐渐变化的，该变化的幅值是完全符合国家标准的，此时使用配套的故障检测定位装置检测出来的是漏电流的变化呈现出一个规律的正弦波形。
4 总结
综上所述，直流系统接地故障查找的方法是多种多样的，每种方法都有自己的优缺点，如何选取正确的方法去查找接地故障，除了对直流系统要有一定的了解外，对直流系统当前的故障也需要有所了解，只有明白了当前直流系统接地故障的种类才能合理的去选取查找的方法，采用多种方法结合的方式能够快速有效的解决系统的接地故障，但是在我们查找故障的过程中，需要对直流系统的线路有一个清晰的了解，如果不明白线路的走向或者是线路的标示错误的话，只会增加接地故障查找的时间，从而降低工作效率。
论文作者:张大宝,高峰,吴治勇,李晓利
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/28
标签：故障论文; 系统论文; 电桥论文; 电流论文; 回路论文; 不平衡论文; 正极论文; 《电力设备》2017年第21期论文;