(中国石化管道储运有限公司天津输油处 天津 300451)
摘要：直流系统对变电站的正常运行具有重要意义，当控制回路、信号回路失去直流电源时，运行人员将无法对站内设备的运行状态进行监控，设备的正常操作将受到严重影响。如果二次回路如开关分合闸回路或信号回路中发生直流接地故障，则极可能引起断路器发生误动或拒动，导致发生事故或在特殊情况下扩大事故范围。一旦出现直流系统故障，需立即将故障点查出并及时消除。而在查找直流接地故障的过程中，如果对回路或查找方法不熟悉，则可能导致二次回路故障，进而扩大事故，鉴于此，对直流系统接地故障的查找进行了深入研究。
关键词：直流系统；接地故障；处理方法
引言
变压器直流系统作为一个独立的电源，因其输出电压稳定，供电电源可靠，在变压器的监测、控制、调节和保护等方面起着不可替代的作用。直流系统发生接地故障，会使得变压器监控、照明等功能失效，严重时可能造成继电保护拒绝动作，跳闸或合闸回路短路，烧毁相应的元器件和设备，甚至会使事故越级扩大，后果不堪设想。本文针对一起变压器直流系统的接地故障进行分析，并提出处理方法及防范措施。
1、直流系统接地故障
通常，变电站直流母线的绝缘电阻等于负极和正极的绝缘电阻，并且直流母线的正极和负极之间的电压相同，如果在直流电路中出现接地点，则由于没有接地电路，必然引起接地电压的正极或负极的变化，接地电极对接地电压的影响减小，非接地电极对接地电压的影响增大会造成严重的伤害。然而，如果直流系统发展成两点接地，可能会导致信号电路故障、熔断器烧毁、断路器误操作或拒动，严重威胁电网安全。因此，变电站直流系统一旦发生点对点接地故障，运行维护人员应迅速发现接地点，避免两点接地的发生。
2、直流系统接地查找方法
2.1利用绝缘监测装置判断
在安装设备时通常会直接将绝缘监测装置安装在直流母线上。当其处于正常运行状态下时，绝缘监测装置会以数字的形式显示出母线电压，并对直流系统正极和负极母线绝缘情况、母线的运行情况实时监测，并对接地故障进行报告。当前微机选线型直流绝缘监测装置在变电站中应用较为广泛，其不仅能够实时监测直流系统，而且能够对直流系统正负极和支路的对地绝缘状况等信息进行直接测量。应用绝缘监测装置时，在不切断直流回路负荷的情况下即能够寻找故障点。但当平衡桥电阻和切换电阻参数等设计中存在不合理情况时，直流系统正负极对地电压波动会较大，部分时候一点接地还会有误动作发生。
2.2利用万用表测母线电压变化判断
直流系统接地故障发生时，需要将直流网络内的所有工作切断，并对接地点进行查找，避免引起两点接地的可能。这主要是因为直流系统发生单相接地时该项电压会降低，没有接地故障端会升高，因此当发生接地故障时，可以利用万用表来对母线电压进行测量，以此来对接地点进行判断。
2.3瞬时拉路法判断
在变电站直流接地故障查找时经常会利用到瞬时拉路法。这种方法是通过断开该回路的直流电源，停电时间通常不会超过三秒。针对负荷的重要程度，依法对直流屏所供应各回路直流负荷拉开。当切除其中某一回路时故障消失，则表明故障就位于该回路内。再利用拉路法来进一步对故障位于哪一支路进行判断。在运用瞬时拉路法来对故障进行判断时，由于需要断开各条支路，这必然会导致直流供电可靠性降低。一旦有重要负荷无法停电时，则需要考虑备用临时直流电源作为备用电源。当前二次系统十分复杂，而且变电站在施工或是扩建过程中还存在一些遗留问题，信号控制和保护回路区分不严格，甚至形成一些非正常闭环回路、寄生回路、同极二点接地及绝缘不良等情况，这就导致瞬时拉路法在对接地故障查找时难度增加。
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2.4便携式直流接地故障定位装置定位法
便携式直流接地故障定位装置可带电查找直流接地故障，可以定位到具体的位置，提高了查找的工作效率，而且查找时安全性也有所保障。但在具体检测过程中这种方法存在检测精度不高的问题，也会有误报情况发生。
2.5根据运行方式、操作情况、气候影响
等现场情况来判断在实际变电运行过程中，当发生直流接地时，需要断开具体的电源，并对故障信号是否消除进行检查，重点针对容易发生接地故障部位及绝缘较差的位置进行查找，在实际故障查找过程中，需要有效的结合接路法和分路法，在对全部直流负荷全面检查完成后还没有查找具体故障点时，则要具体检查蓄电池、浮充装置、电压绝缘综合监测装置、直流母线等，通过瞬时拉开刀闸、邓下直流保险、断开直流总空开关等，这些操作完成后故障仍然存在时，即表明直流母线自身存在接地情况，立即对故障母线进行停电处理。生。找出某一范围后，从主回路开始检查，逐级做好排查。
3、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。
4、预防变电站直流系统接地故障的相关措施
要预防变电站直流系统接地故障带来的危害，首先应做好日常维护工作以及设备的防腐防潮工作，对电气设备进行定期检查，看其是否存在进水、污染的问题，一旦发现问题就需要及时采取措施，对受潮和污染的部分进行处理，解除隐患。尤其是在特殊天气，例如大雾、阴雨连绵等，对于室外设备需要增加巡视的次数，必要时安排特巡，做好全面化、精细化的深入检查，因为任何位置都有可能会出现雨水侵蚀导致绝缘度降低的情况，所以要及时找到故障危险点并做好防潮保护处理。在变电站系统施工过程中，要提高对施工人员现场作业的管控要求，避免施工人员接触与工作不相关的设备，重点防止因误动误碰导致的直流系统接地。此外，需要参照设备自身运行情况及运行时间等对相关设备的内部系统进行及时更新，例如元件、器件、馈线等，对设备和二次回路做好保护，保证其运行处于最佳状态。对于蓄电池需要进行重点的安全保护，避免出现潮湿、腐蚀等问题，把握好初始时期最为关键，要加强设计控制，提高设计水平。
结束语
变电站直流系统的运行受到多种故障威胁，接地故障只是其中一项主要故障。处理接地故障存在一定的难度和挑战，因此故障定位必须高效、精准，同时需要准确掌握故障发生的时间、原因等，进而确保变电站直流系统高效稳定运行，充分发挥直流系统的作用，防患于未然，保证站内设备能够正常工作。
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论文作者:彭文辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
标签：故障论文; 回路论文; 系统论文; 变电站论文; 母线论文; 发生论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第20期论文;