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摘要：直流系统运行的可靠性与稳定性直接关系着整个变电站的运行安全。了解直流系统接地故障常见原因和掌握故障的处理方法，对于直流系统的正常运行至关重要。本文介绍了变电站直流系统组成和工作原理，对直流系统接地故障进行分析，并提出故障处理方法，以便在日常维护工作中及时发现缺陷并迅速处理，保证变电站安全运行。
关键词：变电站；直流系统；接地故障；处理方法
一、变电站直流系统组成和工作原理
1）直流系统组成。变电站的直流系统作为电源设备，主要为变电站的继电保护、控制、信号、自动装置及事故照明提供可靠的直流电源，是保障变电站安全运行的决定性条件之一。变电站直流系统接线图如图1所示，它主要由交流配电、充电模块、降压装置、馈电屏、蓄电池组、蓄电池巡检仪、监控模块、绝缘监察装置、绝缘监测仪等组成。
变电站的直流系统，像人体的血管一样，遍布全站室内及场内，保证着电力系统的安全可靠运行。直流系统常见的故障是接地故障，其原因主要有：（1）、设备损坏造成；（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）、因工作人员疏忽造成的接地。（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。当系统中仅有一点发生接地时，一般情况下并不影响直流系统运行，而当出现两点及两点以上接地时，就会造成正负极短路，进而造成保护误动、拒动和熔断器熔断等现象。综上所述，当系统发生一点接地时，应迅速查找消除，防止发生两点接地故障。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直流正极接地：有可能使保护及自动装置误动。因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通（正极接通即动作），若这些回路再发生一直接地，就可能引起误动作（因两接地点使正极电源被接通，构成回路）。在图2中，直流接地发生A、B两点时，将1LJ、2LJ接点短接，启动CKJ继电器误动作跳闸。A、C两点接地时，CKJ接点被短接而误动作跳闸。A、D两点，F、D两点接地，都能造成开关误跳闸。同理，两点接地还可能造成误合闸，误报信号。
②直流负极接地，有可能使保护自动装置拒绝动作。因为回路中再有一点接地时，跳合闸线圈及保护继电器线圈被接地点短接而不能动作。同时，直流回路短路电流会使电源保险熔断，造成失去保护及操作电源，并且可能烧坏继电器接点。在图2中，B、E两点接地，CKJ线圈被短接，保护动作时，CKJ不能动作，开关将不能跳闸且保险将会熔断。D、E两点接地时，跳闸线圈TQ被短接，保护动作时及操作时开关拒跳。同样，两点接地开关也可能使开关拒合，不能报信号。
③直流系统正负极各一点接地，会造成短路使电源保险熔断，使保护及自动装置、控制回路失去电源。在图2中，直流接地故障发生在A、E两点和F、E两点时，即形成短路使电源保险熔断。B、E两点和C、E两点接地时，在保护动作或操作时，不但使电源保险熔断，同时还会烧毁电器接点。
从以上几个方面可以看出直流系统接地故障的其危害非常大，不仅对设备不利，而且对整个电力系统的安全构成威胁。因此，直流系统对地绝缘不良或接地时，应迅速排除故障，防止造成两点接地。
三、直流系统接地故障处理方法
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。
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）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。
四、总结
由于变电站直流系统在变电站系统中的重要作用，因此，运行人员必须熟练掌握本站直流系统的工作原理、故障原因和处理方法，才能对直流系统出现的各种故障原因作出准确的判断，并及时消除缺陷，最大限度地减少直流系统出现的故障对变电站乃电网带来的影响。在变电站的日常工作中，运行单位必须将变电站直流系统的运行维护作为重要工作来抓，切实保障直流系统的安全与稳定运行。
参考文献
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[3]杨进波，张正兴.浅谈电网调度运行中的相关问题[J].北京：中国建筑工业出版社，2010，32（1）.
论文作者:龚演平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签：故障论文; 回路论文; 系统论文; 变电站论文; 两点论文; 电源论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第26期论文;