摘要：变电站的直流系统是一个相对独立的系统，是变电站正常运行的核心设备之一。直流系统是变电站最主要的组成部分，它的运行效率关系到整个电网的运行稳定性。近年来，随着电力资源在生活生产中的不断深入应用，电力能源已经成为当前最主要的生产能源之一，人们要求更稳定高效的能源供给，变电站直流接地故障引起各界的广泛重视。当前我们急需对变电站的直流故障问题做出及时有效的解决策略，以保障变电站的各项系统正常运行，维护变电站的安全稳定性。
关键词：变电站；直流系统；接地故障；环网危害；分析处理
1导言
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。
2直流系统接地
2.1直流系统接地的概念
就直流电来说，其在正常情况下，自身所对应的电源正、负母线都是绝缘的，一旦其中的一点与大地进行接触时，其对应的绝缘电阻发生了变化，降到某一个固定值甚至是低于这个固定值时，就被叫做直流系统接地。当其中的正极绝缘电阻与某一个规定值相比较低时，其就叫做正接地，当这种情况下的接地端是负极时，它被叫做负接地。
2.2直流接地的分类
对直流接地进行分类，它主要根据直流的接地端不同被分为正接地和负接地，要是从接地类型上对其进行分类，则可以被分为直接接地和间接接地，也有一些人根据金属性将其分为金属接地和非金属接地两种。在对其分类进行探究的过程中，它还可以根据绝缘下降和接地点多少等进行不同的分类。
3直流系统接地产生的原因
（1）在直流系统运行过程中，不慎爬入了小动物，导致接地故障的发生，或是一些具有金属性质的物件掉落到直流系统的原件上，也会阻碍系统的正常运行，形成接地障碍。（2）受到人为建设因素的影响，在进行接线操作的过程中，存在一些错误接线的情况，或是对工具的使用存在不当，从而导致其运行过程中，出现相应的故障。（3）其中的设备回路存在问题，对应的运行材料在进行安装的过程中，存在严重的不合格情况，却没有发现或治理，或是因为企业建设管理工作不到位等原因，使得一些人员使用老化的回路绝缘材料，导致其绝缘效果不佳，在使用过程中极易出现接地故障。（4）蓄电池通风不良或漏液等。实例 1 ：海南炼化 220 kV 总变电站直流系统投运几年后，每逢台风雷雨季节，2# 直流屏经常报直流正接地，系统设置绝缘电阻低于 20 MΩ 报警，连续晴天后绝缘自行恢复，疑为 GIS 汇控柜二次回路、主变压器户外端子箱受潮引起。经对汇控柜、端子箱进行防潮密封处理，并更换了性能良好的温湿度控制加热器后此现象消失。鉴于老的直流屏内元器件厂家已不再生产，故 2017 年大检修时更换了新的直流屏，确保变电站的安稳运行。图 1 为海南炼化 220kV 总变电站直流系统监控模块采集的数据。
图 1
实例 2 ：2012 年 12 月 28 日 9 点 45 分，海南炼化CS10 区域变电站报直流 1# 负接地，在现场看到正对地电压 176 V，负对地 61 V，具体哪条支路无法准确界定。值班人员逐台设备直流拉路查找，最终确认接地故障点在 6 kV 配出回路 N11 变压器 58-TRN-01B 上，经检查发现本体保护控制电缆因当天下大雨进水造成绝缘下降接地，更换控制电缆并采取防水措施后，接地信号消失（图 2）。
图 2
实例 3 ：2008 年 08 月 28 日，海南炼化生产装置全部停工检修期间，35 kV 配电室 6 个断路器手车储能电机同时储能，造成直流二次插头过热，起火烧毁，直流配出微型断路器跳闸，造成 35 kV 一段直流控制、保护电源全失。
4防范措施
4.1加强质量管理
电力系统平稳安全运行必须要严格做好设备的质量控制。正因为变电站直流系统故障危害严重，所以我们一定要做好质量把关及验收把关，首先选择实力雄厚、信誉较好的生产厂家。确保电力继电保护装置质量的合格性，其次，在购买设备之前应当进行实验检测，确保其性能的正常，能够有效地投入使用。最后为了确保设备的应用顺利和合理，要对其进行专业检验。
4.2定期维护
任何生产设备在使用过程中都是需要专业人员定期维护的，这是为了杜绝安全隐患，同时也是为了相关设备使用寿命，减少安全隐患的发生。在日常使用中还需要专业人员对其进行定期的测试管理，对于出现问题的提防及时整改，定期对于设备出现脏污的地方进行清理，避免湿度、温度、外力、灰尘、腐蚀气体、电磁干扰等因素对设备产生影响。尽量隔离外界的因素的破坏，提高继电保护装置运行可靠性。
5环网问题的分析及处理
为了更好地保障变电站供电的稳定性，变电站的直流系统中大多是采用双电双充的配置。一般情况下，两组蓄电池之间需要分开运行，但是受各种因素影响，两套原本应该独立运行的直流系统出现了电气连接现象，造成环网现象的发生。
5.1环网产生的原因
分析产生环网的原因主要有以下几点：一是在施工过程中电源线连接错误，两段母线跨接。二是倒负荷操作，在未将原来的那段负荷断开的情况下，将负荷转移到另外一段母线，两段母线同时供电出现环网。三是两个分段母线供电电缆之间的绝缘性降低继而出现环网现象。
5.2直流环网的危害
如果在较小的直流馈线中出现环网很容易导致馈线烧毁，发生火灾；如果接地故障的检测灵敏度下降将导致接地故障发生时不能及时发出预警信号；缩短蓄电池的正常使用寿命；接地将有可能引起保护误动的情况；此外还有可能出现设备拒动的现象。
6结语
直流系统接地实际就是变电站直流系统和大地之间的绝缘度降低，其中主要包括：正极接地、负极接地、金属和非金属接地等。当出现接地故障时，会导致信号中断、设备拒动以及设备误操作等问题，甚至还会导致电源中断、设备损坏等。通常来说，断路器跳闸线圈与负极电源连接，如果直流系统的正极和大地相接，则会跟大地之间构成一个环形回路，它们将通过大地相连接在一起，在两点之间的继电器就会动作，最终导致断路器跳闸；而如果直流系统中负极发生接地故障，表示保护动作回路当中有短路故障，此时断路器可能会拒动，或者是出现其他故障。本文分析了变电站直流系统的接地类型，同时提出了直流系统接地的几个处理措施及预控措施。
参考文献:
[1]狄依容.变电站直流系统接地故障分析与处理方法[J].中国战略新兴产业,2017(48):145-146.
[2]陆志强.浅议变电站直流系统接地故障快速定位与防范措施[J].科技与创新,2018(01):89-90.
作者简介：
杨长弓（1989），男，本科，助理工程师，主要从事变电站电源系统、五防系统的调试、维护及检修工作。
葛睿（1989），男，本科，助理工程师，2011-2018年从事变电站交流、直流电源系统的调试、维护及检修工作；现主要从事输配电线路迁改、建设管理工作。
论文作者:杨长弓,葛睿
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：变电站论文; 系统论文; 故障论文; 设备论文; 过程中论文; 回路论文; 环网论文; 《电力设备》2019年第4期论文;