摘要：在变电站中，直流系统主要被用作设备控制、保护、信号指示、自动装置和事故照明等电源，它一旦发生接地故障，就可能导致自动保护失灵，甚至造成所用设备烧毁，由此而带来的损失将会十分巨大。鉴于此，我们有必要对变电站直流系统的接地故障问题加强重视。本文就变电站直流系统接地故障进行分析，并提出故障处理对策，以期为变电站直流系统的稳定运行提供理论性的支持。
关键词：变电站；直流系统；接地故障；处理对策
1变电站直流系统基本内容
1.1基本概述
变电站的直流系统作为电源设备，可为各类设备提供直流电源，它是一种独立的操作电源，主要是为系统监控、事故照明和开关控制、信号装置等提供保障，系统的运行方式不会对直流系统带来任何的影响。假若外部交流电忽然中断，其继续供电将由蓄电池进行，使供电的持续运行得到保证。电池屏像一个机柜一样，能够摆放多节电池，阀控式密封免维护铅酸电池在目前广泛使用。它是由9节到108节2～12V的电池以串联的方式组成，110V或220V是其对应的电压输出。监控系统可对整个直流系统进行管理和控制，其功能主要是可长时间监测蓄电池及各个功能模块的参数和状态，对参照运行状态和测量得到的数据，及时进行处理，同时对系统的控制以此作为依据进行，实现电源系统安全自动化处理，使其工作的安全性、可靠性和连续性得到保证。
1.2变电站直流系统的组成
一般而言，大部分的变电站直流系统都是运用了单母线分段的双电双充的方式，其电池都是采用阀控铅酸蓄电池，与此同时，大部分的充电装置都是智能高频的开关电源充电装置，只有极少部分采用的是相控整流充电装置。变电站直流系统设备状况如图1所示。
图1变电站直流系统设备状况
2直流系统接地故障的危害
直流系统发生两点接地故障后果非常严重，常见的接地情况归纳起来有以下几种：
（1）如图2所示故障状态为：直流系统中正极单点接地，然后继续出现第二点接地故障。在该故障状态下，S开关为开路，R1与R2电阻阻值若均较小，则通过继电器K会达到动作值条件，诱发误动动作。
图2正极单点接地后继续出现第二点接地故障示意图
（2）如图3所示故障状态为：直流系统中负极单点接地，然后继续出现第二点接地。在该故障状态下，S开关为开路，同时若R1、R2作为接地电阻的电阻值较小，则导致继电器K易发生短路事故，导致系统出现拒动动作。
图3负极单点接地后继续出现第二点接地故障示意图
（3）如图4所示故障状态为：直流系统中中间一点出现接地故障，然后于另一支路继续出现中间一点接地故障。在该故障状态下，若R1、R2作为接地电阻的电阻值足较小，当开关S1/S2处于闭合状态下时，相对应的继电器K1/K2会同时做出动作相应，导致系统出现误动动作。
图4中间接地后继续出现支路中间接地故障示意图
3直流系统接地故障处理对策
3.1瞬停法
直流系统接地故障常用的处理方法是：若安装有微机多路绝缘监测仪设备，则可直接对馈线的具体路数进行判断。若未安装该监测仪设备，则通常采用瞬停法查找及处理故障。瞬停法的具体操作步骤为：在条件允许的安全状态下，将某一回路瞬间断开（各专用直流回流切断时间不得大于3s，无论回路是否出现接地都应立即合上），然后检查绝缘监察设备上是否出现表针指示、信号。若没有出现，则表明该回路上存在故障点，反之，这表明该回路处于正常状态。然后将其它允许被断开的回路采用瞬停法以此查找故障点。瞬停法的操作原则为：先瞬停缺陷较明显的回路，后瞬停缺陷不明显回路；先瞬停照明回路和信号回路，后瞬停操作回路；先瞬停室外回路；后瞬停室内回路；先瞬停备用设备，后瞬停工作设备。
3.2金属及非金属接地故障处理
通常而言，在处理金属性接地故障时，只需通过拉回路法或绝缘监测设备，在利用万用表，即可准确地判断出故障点。非持续性接地故障或非金属接地故障，是当前最难处理的故障情况。通常情况下，对这类接地故障，只能通过实时监测，及时地发现接地故障信号发出的告警信号，然后利用主流控制回路图进行分析。由于一些异常警告信号是稍纵即逝的，因而需要故障处理技术人员具备丰富的工作经验，才能够及时、准确查找并处理故障。
3.3仪器定位查找法
使用故障定位查找仪器，排查直流接地故障也是常用的方法。利用先进的故障定位仪器，在排查故障时不需要切断直流回路电源，采集互感器可直接检测各分布回路是否有接地现象，并通过发出报警信号提示检修人员。虽然仪器定位查找法使用方便、操作简单、省时省力，但是目前市面上的直流故障定位查找产品抗干扰能力及兼容性普遍较差，出现误报的几率很高，因而这一方法只能作为辅助性手段。
4总结
总而言之，变电站在运行的过程中，直流系统的接地故障很难做到完全的预防，所以我们要采取一些科学有效的解决措施，尽量降低接地故障出现的可能性。在变电站接地故障出现的时候，我们要在第一时间内选择用先进科学的故障检测技术对其进行检查，进而判断故障性质与出现的具体位置，同时还要及时提出一些适合的处理措施进行处理。在日常变电站运行的过程中，我们必须加强对直流系统的检查与维护，要定期对直流系统的绝缘进行检测，保障变电站直流系统安全稳定的运行，为我国电力系统的安全用电作出相应的贡献。
参考文献：
[1]赵云飞，王云翔.变电站直流系统接地故障查找与处理方法思考[J].西安科技，2014，13（10）：219~221.
[2]钟嘉惠，萧小丽.试论变电站直流系统接地故障查找与处理[J].珠江科学技术，2014，25（17）：172~174.
[3]李黎军，柴芳芳.变电站直流系统接地故障和处理探讨[J].水利工程，2015，09（08）：63~65.
作者介绍：
祁玉栋（1985.04），性别：男；籍贯：甘肃和政；民族：汉族；学历：本科；职务：工程师；研究方向：运维高级工；换流站运维
论文作者:祁玉栋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：故障论文; 变电站论文; 系统论文; 回路论文; 单点论文; 设备论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第34期论文;