摘要：目前，直流系统在变电站中主要应用于控制回路、继电保护装置及其出口回路、信号回路，分布非常广泛，因此直流系统的可靠性非常重要。本文探讨变电站直流系统接地故障研究及其对策。
关键字：变电站直流系统；接地故障；成因；对策
1直流系统接地故障的成因
（1）电缆、设备、元器件、二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低，因为长期暴露在多变的环境下产生绝缘材料严重老化，或存在某些损伤缺陷、如绝缘材料的蠕变、剥伤、压伤、烧伤等引起的直流系统接地。
（2）直流系统暴露在空气中的电缆、含金属外壳的设备和元器件、二次回路等组件所处环境含有导电物体或运行在潮湿多雨的天气中，使用状态不佳使电气设备对地绝缘性能大大降低，从而易导致直流接地。适逢雨雾、梅雨季节等特殊环境下，直流系统容易引发偶然性的系统接地，但环境改变时可能会消失。
（3）变电站处在郊外时受到野生动物爬入或偶然性的导电部件脱落在带点元件上，该情况直接造成直流系统接地故障。据已有文献报导，如在郊外，鼠类、昆虫等小动物时常进入带电工作的回路，从而造成接地短路的事故发生；另外，因为变电检修施工或使用年限过长的金属零件经常落在带电的直流系统二次工作回路时，直流系统回路会与金属屏相接而发生接地短路；再者，二次线绝缘表皮容易受到安装不当的转动部件刮蹭，从而导致绝缘层的磨损也毫不例外地造成直流接地。
（4）电缆、设备、元器件、二次回路等由于施工、维护不合理或错误，可产生平时不易发现的潜伏的接地故障。常见情况有：二次接线松动、脱落，因设备受到震动和人为误碰等影响，碰触金属外壳，造成直流接地故障；在二次接线的松动案例中，端子上接着电缆芯，此时端子处于运行状态，而在电缆另一头引起了接地，其具体原因一般是电缆另一头被误认为备用芯或者不带电，从而让其裸露在铁件上；直流带电设备与接地设备或交、直流带电设备之间绝缘间距由于设计及安装的太小，当带电设备或直流回路出现过电压时，有可能将间隙击穿，形成直流接地。
2直流系统接地种类
直流系统接地故障，从接地性质、接地形式及发生的原因等，归纳起来主要有以下几种情况：
（1）阻性接地，通过电阻发生接地。是直流系统最为常见的接地故障。
（2）有源接地，通过其它系统外部电源（可能是交流或直流电源）发生接地。是直流系统最严重的接地故障。
（3）多分支接地，直流系统的多条母线通过整个系统形成多分支，遂与接地故障处相连，为故障的检测和维护人员的查找带来极大不便。
3直流系统接地故障的危害
目前我国变电站所使用的直流系统本身对地是绝缘的，通常而言，其发生一点接地并不会短路。因此，熔断器或断路器脱扣的现象不会发生，直流系统故障中仍可运行。然而，一点接地故障一经发生，运行维护人员就应及早排障。否则，当直流系统的另一点也发生接地故障时，系统中两点接地即可能引起直流系统元件（如信号回路、控制回路、保护和自动装置回路等）的异常动作。论其后果，轻者造成系统误发接地信号，严重情况下会造成保护出口继电器误动、造成断路器误动或者拒动事故的发生，影响电力系统的安全稳定运行。
4防范变电站直流系统接地故障的发生措施
（1）结合设备停电定检，建立间隔的直流回路绝缘数据库，加强绝缘管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆充分利用设备停电定检机会，利用兆欧表对直流回路绝缘进行检查，对直流回路的绝缘性能进行分类登记，针对绝缘较差的回路待空气潮湿时实施重点关注，有效防范直流接地故障的发生，同时对设备绝缘条件的登记备案有利于提高接地故障排查的效率。对继保分部进行落实，并在定检作业表单明确。
（2）在设备验收和停电定检时，对室外容易发生直流接地的端子箱、瓦斯接线盒和刀闸辅助接点接线盒等设备部位做好防潮封堵、防雨措施。对户外端子箱、汇控柜、机构箱和箱体的加热设施进行选型和布局，对箱体的防潮封堵和通风孔的设置等措施可对防止箱体内二次元器件的老化从而导致绝缘下降起尤其重要的作用。结合设备停电，检查瓦斯接线盒、CT 接线盒、压力表、刀闸辅助接点接线盒里的运行工况，落实封堵和防雨措施，对可能导致绝缘下降的各因素进行清理。继保分部和检修分部落实，在设备验收和停电定检作业表单中明确。
（3）雨季节及暴雨后加强设备巡视，检查箱体内部设备运行工况。雨季节及暴雨后对户外端子箱、汇控柜、机构箱的箱体内部是否存在漏水、渗水痕迹的情况进行查明。该项目应主要检查：1.箱体内继电器是否存在发霉现象，箱体内部是否腐蚀生锈、箱门关闭是否严密，门锁是否完好；2.通风防潮，重点检查开关机构箱、汇控柜、端子箱箱体是否存在全封闭情况，上部是否有通畅的通风口，通风口是否存在堵塞或进水的。3.箱体内部温度、湿度控制器设置是否符合厂家要求，加热器是否正常投入运行，加热器外部输入交流电源是否正常等；为防止因为箱体内部运行环境的改变造成直流接地，运行分部应结合设备巡视开展。
（4）加强设计图纸环节管理，尽量避免交直流回路混放同一电器元件内。特别注意对于户外常规敞开式布置（AIS）的隔离开关、接地刀闸交流电源空开告警回路中，由于 AIS 设备布置，隔离开关、接地刀闸的电机电源只是在操作短时投入，正常运行时该空开是在断开状态的。此处建议不应再接入隔离开关的操作电源空开或热耦继电器的辅助触点以免设备常运行时该信号长期发出，起不到监视信号的作用。生技分部落实，在《设计图审查要点库》添加该项内容。
（5）加强对施工环节的监管，严格规范控制电缆的电缆头制作，避免其受损引起故障。首先应严格要求施工队对控制电缆的电缆头制作要规范，严禁在电缆头处焊接屏蔽接地线时电烙铁温度过高造成控制电缆的外皮的高温损伤；其次，接线工作完成后投入控制、保护信号电源前必须进行周密的绝缘检查，符合要求才能投入电源；更重要的是，班组人员不定期对施工队工作情况进行检查、抽查及时纠正不正确工作行为。
（6）接地查找的注意事项，一是直流系统发生CT二次回路的开路、PT二次回路的短路或接地时，严禁在 CT 二次回路上进行工作；严禁在 PT 二次回路上进行工作。防止误碰带电设备，误操作引起事故，检查前必须查清所有回路，确认与运行设备无任何联系后，方能进行工作；二次设备试验前，必须对已带电的端子用红布隔开，以免引起触电事故。发生直流接地或短路现象时，做好监护工作，摇测绝缘前，必须断开开关控制回路电源，测试确无电压后才能进行摇测绝缘。
5 结束语
本章对直流系统接地故障的成因、种类、危害进行了探讨和分析，归纳了防范变电站直流系统接地故障的发生措施。加强防范变电站直流系统接地故障的发生措施，有利于及时处理故障，以保证设备的安全运行，确保电网稳定运行。
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论文作者:田贵,姚婷,解卫利,贾可君
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：回路论文; 系统论文; 故障论文; 设备论文; 发生论文; 箱体论文; 变电站论文; 《电力设备》2018年第32期论文;