摘要：变电站直流系统接地点定位新技术主要包括传感器、嵌入式微处理芯片、通信、信号处理技术等部分组成，主要工作过程为采集直流负载各回路的直流参数，将其整合发送给检测单元，由检测单元判断出具体的绝缘故障点，通知当地的工作人员尽快检测故障点并及时做出修正，提高了变电站的工作效率，保护了设备的安全性，它具备远方监控的特点，为它的使用提供了更加广阔的空间。
关键词：变电站直流系统；接地故障；快速定位；防范措施；
变电站直流系统（DC system），即二次系统的核心构成因子，变电站直流系统的运行稳定性从根本影响着电网的可靠性。直流系统接地故障是变电运行的首要问题，因此被业内运维工作者所关注。第一时间精准定位直流系统故障区域，在此基础上及时处理故障，即为变电二次检修工作侧重点。
一、变电站直流系统接地点定位新技术
1.变电站直流系统故障分析。直流电源的应用是变电站电力系统的重要组成部分，主要为了提供不间断的电源储备，提供突发事件的紧急照明等，一般情况下，发生一点接地时一般不会带来很大的影响，但当另一点接地时，可能引起信号源、继电保护、断路器等错误判断信号来源造成短路，引起熔断器工作，使整个电力系统断电，引发电力系统故障。
2.变电站直流系统接地故障的原因分析。由于在实际工作中直流电源系统连接结构复杂，分布范围较大，外露部分也较多，而外界的环境的影响因子不确定，容易受到湿气、温度、酸碱度的影响产生老化、腐蚀，造成绝缘性能下降，直接与地接触造成接地故障。具体原因如下：电气设备自身的缺陷，如材料本身的绝缘性较差，长期使用未更换导致的腐蚀未能及时改善。自然因素的影响，如雨雪天气的经常性光顾，受腐蚀性空气长期影响的线路，污染物的排放，水的进入等。（3）人为因素，在安装直流设备和线路时应安装相应的保护装置和采取相应的防护措施，但由于工作人员在设计、搬运和安装时没有注意到，造成一定程度的磨损影响了其工作性能造成接地短路。
3.变电站直流系统接地故障的危害。两点接地：造成接地短路，进而继电保护、信号、自动保护装置如熔断器熔断，导致整个回路电源供给中断，危害最为严重。正极接地：造成保护装置跳闸，促成继电保护、自动保护装置的误操作。负极接地：误操作可能发生，导致自动保护装置拒绝工作，若再有一点接地则会造成电源中断供给。
二、直流系统接地故障快速定位的方法
1.绝缘监测装置可选出接地支路。运行人员针对可利用绝缘监测装置选出接地支路的故障，仅需检查接地信号，即可判断是否正确选线，在具体操作时仅需拉合馈线，通过隔离故障支路，即可避免二次检修人员到现场再次扩大故障，测量电位，即可确定并排除故障点。假设所选支路，并不能反映故障点，那么一定要第一时间告之二次检修人员，以方便相关人通过检查选线装置、绝缘监测装置参数等方法，确定具体发生故障的支路并排除。
2.绝缘监测装置不能选出接地支路。假设监测结果是母线正处于失地、负失地，那地绝缘不断下降，即可判断母线接地。一般可通过如下三种方法查找母线接地故障：其一是分段隔离法；其二是拉路法；其三即综合法。
3.拉路法。即通过拉开各馈线低压断路器，明确发生故障的支路。在操作前一定要及时通知调度、运维等相关部门。在操作时主要遵循两先两后原则：即先户外、信号回路；两后指的是后户内、操作回路。不管是否接地都要在3 秒内断开支路低压断路器，尽快恢复。在断开电源前，做好隔离措施。
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4.分段隔离。假设运用上述方法无法明确接地支路，则可使用本法确定故障点。具体操作步骤如下：第一步，观察直流母线，判断其外观是否有会使直流母线绝缘下降的异物；第二步判断故障点是否存在蓄电池本体、充电设备本体，具体可结合蓄电池组、充电设备等方法进行。第三步，通过检查，判断直流母线在运行时是否存在环供的现象。最后，如果通过上述步骤，仍不能确定具体故障点，建议检查直流系统是否存在寄生回路、或者直流系统互串等问题。比如直流系统蓄电池电压在断开充电设备之后，电压依然没有明显的变化，此时可侧量支路电流，从而判断两段直流系统互串，并定位互串支路。
5.综合判断。通过后台监控系统，检查相关报文，比如直流系统告警记录、
近期操作事件记录等，判断发生故障的时间。结合当天操作情况、天气等各方面因素，有利于查找直流接地故障点。
三、防范措施
众所周知，变电站直流系统由母线、电源与馈线等元件所构建。直流电源涵盖充电装置与（可充电）电池Battery，而馈线由主干线和支馈线所组建。（可充电）电池一般经大量蓄电池串联，直流系统电压越大，那么所需的蓄电池就越多；直流系统输出的电流越高，那么所需并联的蓄电池支路就越多。蓄电池并接在充电装置的直流输出端，以恒压充电方式工作。正常状态下，充电装置充电时，（可充电）电池满容量地处于备用状态，也就是浮充状态。充电装置不仅可以为（可充电）电池补偿功率损耗，同时还可以确保恒定输出电压与恒定输出电流的调节。（可充电）电池与充电装置的输出都并接至直流母线，直流母线汇集直流电源输出的电能，同时经相关直流馈线传输至下属直流回路。直流接地故障经常会发生，尤其是运行环境差，运行时间长的设备，发生故障的机会更多，而且往往会同时出现几个接地点，对电厂的安全运行造成很大的隐患。那么，为预防直流系统接地故障的产生，应当采取哪些预防措施呢?根据以上对直流系统接地故障产生原因、危害类型的分析，认为预防措施需从设计、施工、调试试运行、运行、以及检修这几个环节入手。具体措施有以下几个方面：（1）设计过程中的预防措施。在满足直流系统安全、稳定运行的前提下，需尽可能的省去不必要的控制电缆设置，以达到减少直流系统接地故障隐患点的目的。（2）施工过程中的预防措施。变电站直流系统施工中需要重视对施工环节质量的监督，安排专人对直流系统安装质量进行严格控制，确保系统接线的正确合理。同时需要检查接线柱是否完全拧紧，以免电缆在后期运行中脱落而诱发接地故障。（3）调试试运行过程中的预防措施。在本环节中，工作人员的工作重点是检查母线在运行状态下的绝缘性能，对支路监测装置在运行工况下动作是否可靠进行详细监测，杜绝监测装置发生错报或误报的问题。当支路送电试运行前同样需要对绝缘性能进行检查，检查电缆是否接好且固定好。最后，在双电源切换试运行操作中，需要安排专人负责检查二次回路的运行性能。验收过程中，一定要控制直流馈线的接入，针对状态指示器及带电显示器等容易出现故障的装置，可通过交流电源替代，尽可能避免使用直流电源，进而缩小直流系统供电范围，控制故障发生率。
针对变电站直流系统的漏电现状和检测系统的弊端，定位检测新技术的实施不但为检测信号消除了干扰，缩小了故障点的查找范围，加快了检测速度，提高了检测质量，并且为电力系统部门提供了科学稳定的电力直流系统的操作方法，提高了设备的安全性。力争在最短的时间内定位故障点，科学排除故障，使直流系统在发生故障后能在最短的时间之内恢复正常运行。
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[3]张亚峰，朱新菊，童红东.一起变电站直流系统接地故障的查找及分析[J].安徽电力，2018，（01）：23-25.
论文作者:姚志东,刘学勤,朱建喜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/1
标签：故障论文; 系统论文; 变电站论文; 支路论文; 母线论文; 装置论文; 回路论文; 《电力设备》2018年第30期论文;