摘要：发电厂和变电站的直流接地在短时间内对设备、机组运行不会带来很大危害，但是一旦发生两点接地短路，就会威胁到设备的安全性，使设备烧毁、机组解列，并影响电网稳定运行。变电站的直流电源是全站作为控制、信号、继电保护的操作电源，也是重要设备的保护电源及事故照明电源。监视和维护直流设备的完好性，对变电站以及整个电力系统的安全可靠运行，显得十分地必要。安全可靠的直流系统，是保障变电站稳定运行的决定性条件之一。
关键词：直流系统；监测与保护；重要性分析；智能一体化技术
1直流系统接地的概念
就直流电来说，其在正常情况下，自身所对应的电源正、负母线都是绝缘的，一旦其中的一点与大地进行接触时，其对应的绝缘电阻发生了变化，降到某一个固定值甚至是低于这个固定值时，就被叫做直流系统接地。当其中的正极绝缘电阻与某一个规定值相比较低时，其就叫做正接地，当这种情况下的接地端是负极时，它被叫做负接地。
2直流系统接地故障的危害
由于直流系统网络连接比较复杂，其按接地情况的不同可以进行如下分类：按接地点数量可分为单点按地和多点接地；按极可分为正极接地和负极按地；按种类可分为直接接地和间接接地。直流接地故障中，最为常见的是单点接地，危害较大的则是两点接地，一旦发生两点接地，就会造成很严重的后果。直流正极接地，存在引起保护误动的可能。由于一般合、跳闸线圈、与继电器线圈与负极电源接通，若这些回路再发生直流接地，就有可能引起误动作。当发生系统正极接地时，正极经过大地，使得开关回路导通，造成断路器的跳闸。直流负极接地，可能引起保护装置拒动作。
3直流系统接地产生的原因
（1）在直流系统运行过程中，不慎爬入了小动物，导致接地故障的发生，或是一些具有金属性质的物件掉落到直流系统的原件上，也会阻碍系统的正常运行，形成接地障碍。（2）受到人为建设因素的影响，在进行接线操作的过程中，存在一些错误接线的情况，或是对工具的使用存在不当，从而导致其运行过程中，出现相应的故障。（3）其中的设备回路存在问题，对应的运行材料在进行安装的过程中，存在严重的不合格情况，却没有发现或治理，或是因为企业建设管理工作不到位等原因，使得一些人员使用老化的回路绝缘材料，导致其绝缘效果不佳，在使用过程中极易出现接地故障。（4）蓄电池通风不良或漏液等。实例1：海南炼化220kV总变电站直流系统投运几年后，每逢台风雷雨季节，2#直流屏经常报直流正接地，系统设置绝缘电阻低于20MΩ报警，连续晴天后绝缘自行恢复，疑为GIS汇控柜二次回路、主变压器户外端子箱受潮引起。经对汇控柜、端子箱进行防潮密封处理，并更换了性能良好的温湿度控制加热器后此现象消失。鉴于老的直流屏内元器件厂家已不再生产，故2017年大检修时更换了新的直流屏，确保变电站的安稳运行。
4直流接地故障查找的实用技巧
查找要及时：直流接地故障存在间歇性直流接地的情况，故障可能不会持续存在，有时候也会因为环境、气候或其他不明因素的变化，也会导致接地故障发生变化，所以直流接地故障查找的时效性尤为重要，只要出现接地故障应立即开展查找，便于迅速准确发现故障点。定期巡检直流系统的对地绝缘：在日常的设备运维工作中，使用精度较高的查找装置对全部直流回路进行逐一检查，检测是否存在绝缘较差的直流回路，待发生直流接地故障时，首先排查这些平时绝缘较差的直流回路。按序查找：先查找信号回路、事故照明回路，再查找操作回路、控制回路、保护回路，同时优先查找检测绝缘情况较差的直流回路。对存在环路供电的直流系统，在进行接地故障查找前先断开环路开关，如果客观上已断不开的环路，应用精度较高的检测装置根据故障程度，从接地故障严重的回路入手。
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5直流系统监测与保护智能一体化技术研究分析
5.1主要技术内容系统功能研究
采用单片机技术，开关电源技术，霍尔直流检测技术，对变电站直流系统的保护原理分析，系统需如下功能：实现直流自动分级保护、电压、电流实时监测、接地监测及报警、寄生回路或不同支路间爬电报警、直流断路器远方断电控制、高压断路器动作异常报警、远程通信功能、事件记录功能。智能监测保护模块研究。实时检测线路各项必要参数，并能根据参数的变化，准确、迅速的判断出故障。如需跳开断路器，能及时、准确动作断开，而且还不能影响到其它正常线路工作。综合管理机研究。能直接查询各智能监测模块及智能断路器的各种设定参数，能根据智能监测模块传来的线路参数，智能分析出接地线路，能把本系统的状态及时传输到变电站各级管理中心。直流智能分级保护装置研究。对直流系统的每一级和每条线路进行实时检测和保护，并对电流电压、直流接地、直流寄生回路等数据进行在线采集，数据传输至后台数据接收管理机，可根据供电公司需要传输至各级管理中心。
5.2切断电路，积极排查故障
当变电站直流系统出现直流接地故障的时候，工作人员应停止站内的一切工作，然后开始全面排查故障，首先要对变电站的施工进行全面的排查，看站内的扩建、升级有没有按照相关规定执行，接线是否合理，在检查接线时要重点检查二次接线，且要对各种设备的绝缘性能进行仔细的检查。变电站在实际改造扩建的时候，经常会出现接地故障，主要原因是因监管不严所造成的，最常见的就是在接电缆时，一头已按照图纸与系统相接，而电缆的另一头则没有做好绝缘包扎，这样就会导致因监管不力出现电缆被抛的现象，再加上外界因素的影响，造成电缆接地故障发生。在排查接地故障时，应遵循先着手变电站的内部，然后再慢慢向外部排查的规则，如果发现是室外的故障，那么问题就出在直流电源上。在室外排查接地故障的时候，重点排查元器件、瓷瓶、机构箱、电缆线路等，在检查这些关键的元件和设备时，重点查看它们有没有出现受潮、漏电、被腐蚀以及绝缘度下降等现象。如果上述现象出现在外部设备和元件上，应及时制定解决措施，更换掉有问题的元件和设备，在完成更换后，应检查相关元件和设备的运行工况，确保变电站的工作恢复正常。
5.3信息技术与故障诊断技术相融合
故障诊断分析技术主要分析了电力系统中出现的故障。首先，故障诊断系统应当判断电力系统中所出现故障的特征，其次，再请相关人员进行故障的鉴别，最后，故障诊断系统应与计算机系统相连接，计算出电力系统中出现故障的参数。并采用局域网对故障处做出进一步的诊断。这样，能够促进监测设备更好的监测电力系统的信息，并将信息及时传递给控制系统，使电力系统中出现的故障能被及时的发现，及时的维修。
结语
直流系统对整个电力系统设备的安全稳定运行起着至关重要的作用，直流接地故障特别是一点接地故障发生以后，一般不会马上引发继电保护装置的不正确动作，因此容易被工作人员忽视，以为不会发展成两点故障或引起继电保护等装置的误动作，从而放松了警惕，导致故障影响范围扩大，造成严重后果。在变电站日常维护中，掌握直流系统接地故障的查找方法可以帮助运维人员迅速处理故障，避免造成更严重的后果，为变电站的安全运行提供了重要保障。
参考文献:
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[2]许广伟,毛鹏,严一凡.一起智能变电站直流接地故障的原因分析[J].江西电力,2016,(2):46-48.
[3]颜瑞东.变电站直流系统接地故障分析及处理策略[J].山东工业技术，2016（11）：204-205.
论文作者:李磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
标签：故障论文; 变电站论文; 回路论文; 系统论文; 设备论文; 正极论文; 智能论文; 《电力设备》2018年第32期论文;