摘要：火力发电厂运行过程中，若是不注意运维，则很可能因为各种影响因素，造成接地故障。电厂电力系统引起的接地故障较多，对于故障判断和故障处理提出更高要求。本篇文章基于此，首先分析电厂中接地种类及其重要作用，常见接地故障判断，最后提出故障处理措施。希望本文的研究能够为读者提供有益参考。
关键词：发电厂；电力系统；接地故障；故障排除
在节能减排和逐年攀升的用电量双重压力下，发电厂不仅要满足客户的基本用电需要，同时还要通过管理手段，提高发电资源的利用率。但在实际操作中，由于严苛的生产要求，使得电力系统运行过程不可避免发生一些故障，严重影响系统的正常运转，留下较大的安全隐患，其中接地故障就是其频繁发生的故障类型之一。
1.电厂中接地种类及其重要作用
为了保证火力发电厂生产的安全性，常规防护做法是采用工作接地的方案，但电力设备长期运行下，其性能受到各种因素的影响，从而产生漏电的情况。采用工作接地的方式，能够在设备出现这一情况时，快速、及时切断电压电流，避免工作人员在操作设备时受到伤害，以及泄露电流对其他设备的影响。保护接地，则是对机械设备与大地之间设置有效连接，在出现电流设备时，能够将其引入大地，最大限度保护工作人员人身安全。对于保护接零有较大的电阻值，人员保护通过切断电源的方式实现。防雷接地，则需要在电厂单独设置，通过合理配置和安排防雷设备，减少雷雨天气对发电厂的影响。自然接地，充分利用发电厂的供水、金属构件作为天然的导体，将泄露电流导引至地下，实现资源合理利用和成本控制[1]。
2.电力系统接地故障判断
2.1常见故障
由于采用电阻值单点接地的方案，使得接地电阻值低于直流系统预定值，设置的监测装置自动发出报警信号。运用绝缘检测仪对故障进行诊断，有效提高故障排除的有效性，针对支路进行检查，以此缩小接地故障的排查范围。多点经高阻接地，电力系统总接地电阻会持续下降，最终低于监测预定值，根据绝缘监测装置的警报信号，再对相应支路的接地电阻进行监测，分析各监测部分的电阻值，确认接地故障排查可靠性。由于电力系统分支与各电源点的联系，因此可以通过正负电源确认接地故障，断开一条支路后，再观察其他支路是否存在接地故障，通过这样的方式一条条排查。对于直流系统接地故障排查，可以根据设立的排查故障点，提高检测的完整性和维修质量。
2.2开关变形
电力系统接地通常设置在全封闭开关的柜体，生产过程中频繁触发柜体的开关，同时又缺少日常维护，使得开关变形从柜体内泄露接地电流，继而引发接地故障。部分柜体开关设置不合理，如在把手部位没有设置绝缘保护，开关变形使得电流、金属导体相接触，导致接地故障。
2.3非人为因素
图1 发电厂供电箱
火力发电厂电力系统的供电箱设置，出于成本和安全考虑，通常设置在外部环境，没有安装相应的阻拦设施，老鼠、麻雀等小体型动物会误入供电箱区域，造成部分设备零件损坏。因为动物穿行，造成零件松动和破裂，使得螺丝、线圈丢失，长期处于接触不良，是接地故障的重要原因，带来较大的安全隐患。供电箱如图1所示。
3.电力系统接地故障处理措施
线路明显发生单相接地故障后，其产生的零序电压会使得励磁电流增加，在长时间运行后烧毁电压互感器。特别是在雷雨天气，因为雷击造成母线单相接地，也会造成电流互感器烧毁，严重威胁供电稳定和安全。基于此，火力发电厂电力系统维护，应通过各种防护措施，减少单相接地对电压互感器的影响。
3.1保险熔断接地报警设置
为了保证发生单相接地故障时能够有效发出报警信号，通过设置在电压互感器第一次保险熔断，根据电压二次回路的负载影响，熔断的相电压持续降低接近于零，其他两项电压保持较低的状态。在互感器高压侧的断相出现后，其低压侧产生零序电压，当预设的信号定值达到一定大小，则会自动发出接地信号 。
当第二次保险熔断，其二次侧的反映特点与一次保险熔断类似，但是熔断发生在电压互感器的低压侧，这影响了某一绕组电压，不会产生零序电压，也因此不会触发接地信号发出的设置。基于这一情况，可以通过测算熔点相电压的大小，若是为零，那么可以确定两相电压处于正常状态，由此判断低压保险熔断。若是情况相反，则可以判定互感器高压保险熔断[2]。
对于三相合闸不同期造成的对地电容不平衡和中性点位移，则很大程度影响着三相电压，使其呈现不对称的状态，由此发出接地信号。针对这一情况，首要检查母线、配出设备运行有无异常，确认异常后投入新的线路接地，发出的接地信号也随之消失。
3.2系统接地报警
由于电网分布范围的复杂性、多样性，常常会出现线路接地的情况，杆塔、横担、绝缘子、避雷针等装置，受到人为、非人为因素的影响，如麻雀降落在线路关键连接处，或是树枝引起的系统接地等，在大风和雷雨天气，接地现象发生更加频繁。
根据造成接地故障的物体不同，又可细分为金属接地、非金属接地。其中前者，通常发生在线路段落，其电源侧接触到金属性接地，产生的相电压为零或接近于零，非故障相压上升为线电压，从而完全接地造成电压表无法继续正常摆动。部分变电站装设小电流接地巡装置，通过这一设备可以对接地产生的零序电流判断具体的接地线路，并及时汇报给监控中心的人员，前往该地区处理问题。
非金属接地，其接地不完全，当故障相电压降低，非故障相电压随之升高，从而造成线路间歇接地，电压表呈现异常摆动。
3.3常见故障处理措施
常见故障处理措施有以下几点：（1）在监测到接地故障后，首先判断该线路的故障性质，然后再反馈给调度中心。（2）根据接地操作、拉路检查确定故障位置。（3）根据消谐装置的显示状态，判断某支路发生故障，则对该支路进行停电检查。（4）若是故障类型为电压互感器接地，那么将其拉出柜体，并切断互感器与其他设备的连接。（5）因为雷雨天气造成的接地故障，直接复归信号即可。
结论：综合上述，现代化发展提出了更高的供电要求，火电厂电力系统的接地故障判断和处理显得尤为重要，是保证供电稳定的关键，通过采取有效的故障排查和处理措施，确保火电厂安全生产。
参考文献：
[1]刘小强.火力发电厂电力系统接地故障的判断与处理分析[J].南方农机,2018,49(04):200.
[2]郭宝冬,孙修敬.火力发电厂电力系统接地故障的判断与处理[J].电子制作,2013(23):206.
论文作者:孙智斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/13
标签：故障论文; 电力系统论文; 相电压论文; 火力发电厂论文; 电流论文; 电压论文; 支路论文; 《电力设备》2018年第27期论文;