摘要：变电站直流系统在多方面因素的综合影响下，容易出现接地故障。通常情况下，当直流系统出现单点接地现象时，是不会对变电站的运行构成任何实质性危害的，但必须第一时间对其进行排查并消除。直流系统中的单点接地一旦转变为两点接地，变电站中保护装置、控制回路以及信号设备就会出现拒动或误动，甚至直流系统断路等严重问题，进而直接威胁整个变电站运行的安全。因而深入分析探讨并掌握直流系统接地故障处理方法，对于变电站的运行稳定性及安全性具有重要意义。
关键词：变电站；直流系统；接地故障；处理方法
一、直流电源系统接地故障发生的具体原因
1.1由于设备的损坏而导致故障发生
直流电源的设备故障，主要表现为机械发生震动、设备绝缘性能变差、由于杂物干扰机械发生不规则运动、电缆表层破损严重、电源金属设备生锈老化、裸漏外面的金属物件积有灰尘，所以，针对这些因素造成的直流电源接地故障产生一般是主观原因，可以避免，此外，由于电缆包扎松懈而导致的接地故障也可能出现；还有就是电缆金属物件在穿过其它金属物件以及拐角处，由于发生大量的震动以及剧烈碰撞而导致绝缘磨损，也会引起直流电源接地故障发生。
1.2气候因素导致故障出现
气候因素导致故障出现，主要表现为设备在长期运行过程中，由于环境发生变化以及遭遇突发的天气，比如大风、暴雨、大雾以及潮湿的气候时，容易引起压力表、室外端子箱以及直流电源系统的绝缘性能大大降低，引起直流电源接地故障出现。
1.3工作人员的疏忽大意导致故障出现
有时直流电源系统接地故障发生的具体原因，也可能是由于工作人员的疏忽大意导致，所以，应该减少人为因素造成的直流电源系统接地故障发生。
二、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：
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2.1直流正极接地，有使保护及自动装置误动的
可能。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1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。
2.2直流负极接地，有使保护自动装置拒绝动作的可能。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，并且可能烧坏继电器接点，保险熔断会失去保护及操作电源，并且可能烧毁继电器接点。在图1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。
2.3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1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。
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、直流系统接地故障查找方法及处理
3.1查找之前分清接地故障的极性，分析是否与天气有关。如果变电站内有人工作，如有应立即停止二次回路的工作或检修试验。并拉开工作电源，看接地信号是否消失。
3.2查找方法：有微机多路绝缘监测仪装置时，可实时监视对地电阻，可直接判断具体的馈线路数；如未安装，可采用“瞬停法”查找，瞬间断开某一回路（短于 3 秒，不论回路是否接地均应合上）电源开关，如绝缘监测装置的信号、
表计指示消失，则证明故障点在该回路上。先后顺序原则是：先有明显缺陷的分路，后无明显的缺陷的分路；先母线，后段线、回路；先信号回路和照明回路，后操作回路；先户外，后室内；先备用设备，后运行设备；先新投运的设备，后已运行时间长的设备。
3.3金属性接地故障的查找：可通过绝缘检测装置或拉回路法再加上万用表测量，通常可以准确找出故障点。
3.4非金属接地或非持续性的查找：相对而言，难度最大。有效对策是通过密切关注接地信号发出时的其它异常信号，然后分析直流控制回路图。经过综合判断，缩小范围，进一步查找，才能准确查找到故障点。
3.5找不到直流接地点时，或出现接地点转移的时，可以针对性地检查充电设备、蓄电池本身和直流母线，可以通过倒闸操作，拉开充电机的并联刀闸，用分网法缩小检查范围，划分为多个相互独立的小部分，重点关注接地危险大的部分，进行分层式的核查。蓄电池一般运行周期为 6 年，要重点检查运行工况较差的蓄电池。
四、检查中的安全注意事项
检查时应重点注意以下安全事项：
4.1已知一点接地的情况下，不能使用万用表的通断档位进行测量。仪表的表计内阻需高于 2000Ω/V。测量时要小心操作，防止人为造成的直流回路另一点再接地。
4.2要依据与现场实际一致的图纸进行检测，拆除、恢复线头要做好逐项记录和标记。
4.3在查找直流接地的过程不能使用灯泡。
4.4拉路之前，应经当值调度员许可，停用可能误动的保护。拉路检查时动作应迅速，时间不得超过 3s，防止失去保护电源及自动重合闸电源时间过长。操作电源恢复后再投入保护。
4.5查找直流接地故障时，必须有两人进行。一人负责操作，另一人负责监护和观察信号、表计情况。
4.6在观察接地信号是否消失时，要根据绝缘监察表计、数据库信号复归情况、光字牌等指示情况来作出综合判断，防止错误判断。
4.7尽量避免在用电高峰负荷时进行，降低失电影响。
五、结语
作为电力系统内的重要组成部分，变电站直流系统对整体电力系统的安全稳定运行将产生直接的影响，因此，作为电力系统从业人员，应加强自身的专业技能，对直流系统接地故障进行快速、准确的查找与排除。
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[4]侯绪东.浅析变电站直流系统接地故障的原因[J].通讯世界，2015（20）：122-123.
论文作者:成展强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
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