摘要：变电站直流系统是电力系统的重要组成部分，通常用作控制、保护、信号指示、自动装置、事故照明等负荷的电源。直流系统是绝缘系统，正常情况下，正、负极对地绝缘电阻值相等，对地电压平衡。直流系统发生一点接地时，正、负极对地电压发生变化，接地极对地电压降低，非接地极电压升高。此时，并不影响直流系统运行，如果再发生第二点接地，就可能造成断路器保护回路的误动、拒动，或者引起直流电源短路。因此，当直流系统发生一点接地故障时，应快速查找接地点并及时消除故障隐患。
关键词：变电站；直流系统；接地故障；查找方法
前言：
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，尤其是要提升对直流系统接地故障的查找效率和处理质量。
1变电站直流系统接地常见情况
直流系统是变电站当中一个重要的组成部分，直接决定了变电站各部分是否能够正常运行，而接地故障作为直流系统故障当中最常见的故障类型，其表现形式也有很多，具体分析如下。①在变电站设备的安装过程中，如果操作失误，在放置电缆的时候用力过大，就会导致线芯较细、强度很小的二次电缆损伤，进而对二次电缆绝缘造成破坏，指示直流系统接地故障的发生。②变电站的户外构件，包括放置电缆的电缆沟、对电缆起保作用的金属管、端子箱等，本身就非常容易积水，而且容易受到多种因素的影响。在寒冷天气中，这些构件的内部积水可能会发生结冰冻裂的现象，从而导致电缆接地，发生接地故障。③如果断路器分合闸线圈被烧毁，其绝缘部分遭到破坏，就会导致直流系统接地故障。④户外的端子箱防水胶圈部分的老化极易造成端子箱破损；另外，变电站加热器损坏之后，在雨天，构件积水后，湿气不容易被排出，进而导致端子箱中产生凝露、电缆受潮，从而引发接地故障。⑤在变电站内部构件的安装、更换等施工活动中，如果施工工艺不标准，操作不当，也容易导致接地故障。
2变电站直流系统接地故障原因
从本质上说，变电站直流系统接地故障就是直流系统的正负两极在对地间的绝缘电阻值下降，在下降到一定限度之后所引发的直流系统故障。从直流系统的构成情况来看，其组成设备十分多，而其接线也十分繁杂。在长期的运作过程中，直流系统会受到多种自然或人为因素的影响，从而很容易诱发接地故障的发生。导致直流系统接地故障的原因主要有以下几点。①直流系统内部设备的损坏或老化，导致其绝缘部分受损，引发接地故障。②自然原因引发的接地故障，如雨天会造成直流系统的绝缘下降，引发接地故障。③人为操作失误所导致的接地故障。④零部件的松弛或掉落等原因导致的接地故障。
从上述分析我们可以发现，很多因素都会导致直流系统接地故障，而不同的接地故障类型又会引发不同的安全事故。根据不同的接地极性，我们可以将接地类型划分为正接地和负接地；根据接地的种类可以划分为直接接地和全接地；根据接地情况的不同，可以划分为单点接地、多点接地、环路接地和绝缘降低等，而多点接地当中的两点接地是安全隐患最大的一种接地故障类型。在不同的接地故障所造成的安全事故中，又会产生不同的影响。例如在正接地发生后，十分容易造成断路器跳闸，而负接地又会让断路器发生拒绝跳闸的错误动作。在一点接地情况下，直流系统的正常运行通常不会受到太大的影响，但是，如果是两点接地，就会直接造成综保误动等误动作的发生，严重时会直接导致直流保险熔断，进而使得很多装置都失去直流电源供电。尤其是在复杂的保护回路中的两点接地，不仅会导致继电器短接，还会导致越级跳闸情况的发生，使得事故的事态更加严重。因此，相关工作人员应当在发现监测回路的预警时就迅速采取相应的措施进行应对，减小事故的影响力，将损伤减小到最小。
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3直流接地故障查找的原则和步骤
3.1查找原则
对于变电站直流系统的接地故障查找来说，首先要做的就是对故障类型进行准确识别，判断故障类型属于完全接地还是不完全接地、是正极接地还是负极接地。然后，故障的查找应遵循先微机后人工、先室外后室内的顺序。最后，直流系统的接地故障应根据负荷的重要程度进行查找，满足先信号和照明、再合闸、最后控制的顺序。
3.2查找步骤
一般而言，变电站直流系统接地故障的查找工作应遵循以下步骤：首先，判断故障类型属于正极接地还是负极接地，然后再依据故障表现判断导致故障的原因。第二，如果二次回路的工作状态正常，那么就应终止所有操作，并在将工作电源打开的情况下重新观察工作信号的状态是否正常。第三，实际查找可以采用分线方式来逐步缩小故障的排查范围。具体而言，可以先将直流系统分成几个互相不会产生影响的小区域，然后再进行分区查找。注意这种方法具有一定的局限性，一般只能被用于检查那些重要程度较低的直流负荷以及不能直接被转移的负荷。第四，在查找过程中，要对人员进行合理化的配置，既要有在现场进行检查的人员，还要有人专门负责对信号或指示的变化进行观察，同时还需要保持与调度室的沟通顺畅。
4直流系统接地故障的处理方法
4.1直流屏母线排查法
现实中，一旦直流系统出现接地时，监控装置就会立即感应到，并通过报警装置通知工作人员进行处理。此时，在直流屏的输出面板上可以看到许多不同种类的直流开关，而通过对这些开关情况的分析，就能为直流系统是否出现接地故障进行初步判断。一旦判断为接地故障，那么就可以按照先室外、后室内的顺序进行故障排查。在排查的过程中，要先排查次要的负荷，再排查重要的负荷，然后再进行分母线排查，这一过程要重点防止因人为因素而导致的故障扩大化问题发生。
4.2直流分段排查法
除了运用直流屏母线排查法之外，还可以利用分段排查法来进行故障排查和处理，具体而言，应该满足以下要求：首先，要对每一个被拆下来的线头都进行详细记录，防止在检查完进行恢复时出现接线错误。其次，拆解和恢复接头最好由同一人完成，以避免有接头被遗漏或错复。在实际工作中，当每个节点被断开后，应用接地电阻仪对主电缆是否出现接地进行检测，如果不是，则应将主电缆连接直流屏的接头恢复，并将开关置于闭合状态。然后再依次恢复处于断开状态的各分段，直到在恢复过程中发现异常，那么就可以判断该段母线可能出现了接地故障。另外，还应加强对便携式直流接地定位装置、绝缘监测装置等仪器的应用，因为这可以实现在不停电的情况下就对接地故障进行有效查找，对于提升变电站的运行可靠性有着重要的作用。
5结语
在变电站的运行过程之中，直流系统的接地故障往往是不能够完全避免的，而要保证变电站的正常运行，可以采取有效的措施来尽量减少故障的发生。在故障发生时，要对故障进行查找与处理，利用最新的查找技术、设备，尽快消除故障对于变电站的影响，使得变电站能够处于稳定的运行状态之中，只有保证变电站的稳定运行，才能够更好地为广大的电力用户提供更好的用电服务，同时也能够有效节约变电站的运行成本，取得更好的经济效益。
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[4]耿星.变电站直流系统接地故障查找与处理方法思考[J].广东科技，2018，22（14）：79-80．
论文作者:葛文宪
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/6
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