摘要：变电站直流系统接地故障是我们在日常生产中时常遇到的故障，一旦发生这种故障，必然会严重影响到电能供应的连续性、可靠性。为及时、有效的解决变电站直流系统接地故障，更好的保障电能供应的安全稳定连续可靠，本文分析了变电站直流系统常见接地故障类型及其原因，研究了直流接地故障处理的原则及方法，以期对相关工作者有所助益。
关键词：变电站；直流系统；接地故障；原因；解决方法
引言：
变电站直流系统在运行中受各种因素影响，有时会发生直流接地故障，给信号系统特别是保护系统的安全运行带来危害，情况严重的将造成继电保护的误动作，一点接地得不到及时处理有可能演变
成两点接地，甚至引起直流系统短路，因此，在直流系统发生接地故障以后，为不影响其它装置的正常运行，必须迅速、准确地找到接地位置并作出妥善处理，使直流系统恢复正常。下面针对变电站直流接地故障查找做一简单探讨。
1、直流系统常见接地故障类型与原因
变电站直流系统接地故障按故障极性分为正母线接地和负母线接地；按故障点数分为一点接地、两点接地和多点接地；按故障发生持续性分为转换性故障和持续性故障；按接地程度分为金属性接地和非金属性接地。
直流系统发生接地故障往往同多种原因引起，但总结起来主要有人为和自然两方面因素。人为因素如工作人员在二次回路带电工作，使直流电源碰到接地部分；人为的机械力造成电缆损伤，使带电芯线与屏蔽层碰到一起。如果是直接接地还比较容易发现，但像芯线绝缘损伤等不一定立即发出接地信号，等到天气发生变化，湿度增大后就可能引起接地。此外，在改造、检修过程中接错电缆芯号，使电缆一端接直流电源，另一端作为备用芯而不作任何保护处理，一旦备用芯碰到设备外壳，也会造成接地故障。
自然因素如设备质量不良，直流系统绝缘老化等可能引发接地；雨天或雾天导致室外的直流系统绝缘降低可能引发直流接地；室外开关场电缆其保护铁管中容易积水，时间长了可能造成接地；变压器的非电量回路，因变压器渗油或防水不严，造成绝缘损坏引发接地；设备端子受潮或积有灰尘等造成绝缘降低引起接地；断路器的操作线圈、电笛、电铃等，若引线不良或线圈烧毁后绝缘破坏引发接地。
2、直流接地故障处理的原则及方法
2.1故障处理的原则
直流系统接地故障处理的一般原则是：（1）处理故障过程中严禁二次回路有人工作，查找和处理必须由两人及以上同时进行，处理时不得造成直流短路和另一点接地，使故障进一步扩大。处理过程中应做出具体的安全措施，避免造成保护误动作。（2）故障判断先微机后人工、先外后内、先次后重、先信号再控制，即在处理故障时先检查由直流系统绝缘监察装置查询到的故障支路。如果没有绝缘监察装置或发现绝缘监察装置提供的判断有误，再进行人工查找。故障点查找的范围一般先考虑室外，因为室外受环境影响比较大，室外排除了再找室内。在回路方面先检查对安全影响较小的信号回路，然后再检查控制回路；采用拉回路的方法时，要先拉次要的负荷回路，再拉重要回路。
2.2故障处理的方法
变电站的直流系统是蓄电池组与浮充电装置并联供给直流负荷的运行系统，正常情况下，直流电源的正、负母线对地是绝缘的。直流系统接地故障往往在运行多年的变电站经常发生，对于运行环境差，运行时间长的设备，发生故障的机率更高。下面总结几种查找故障点的方法。
2.2.1绝缘监察装置查找法
目前，微机型绝缘监察装置在直流系统得到了普遍运用，它是直流系统实时在线监视的重要设备，能够实时监视并数字显不出直流系统的正常工作电压、母线对地绝缘状况等信息。其工作过程是各分支
回路的绝缘监测用一低频信号源作为发生器，通过耦合电容向直流系统正负母线发送交流信号，用一小电流互感器同时套在各出线支路的正、负出线上。由于通过互感器的直流分量大小相等、方向相反，产
生的磁场相互抵消，但通过发生器发送给直流母线的低频交流电压信号，伏值相等，方向相同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样在小互感器二次就能反映出正、负母线的对地绝缘电阻和分布电容的向量和，然后取出阻性分量经模数转换器送到中央处理器进行分析处理，最后显示结果值。当系统发生接地故障时，处理器对每条线路所采集的信号进行分析，判断出故障线路号及接地电阻值，自动完成查找接地支路的功能，这为接地点的
进一步准确定位提供了帮助。
绝缘监察装置的最大优点在于它在不切断直流回路负荷的情况下进行查寻，因此提高了直流系统供电的可靠性。对于多点非金属性接地，这种方法也是非常有效的。但对于这些接地点中存在一个或一个以上的金属性接地点时，该装置只能先查到金属性接地支路。因为信号源发出的信号已被这条金属性接地支路短接，其它支路不再有信号通过，只有先将金属性接地支路查出，才能查询其它的非金属性接地支路。
2.2.2瞬时拉路法
根据负荷的重要程度，依次短时拉开直流屏所供各回路直流负荷。当切除某一回路时故障消失，则说明故障就在该回路之内，继续运用拉路法，可进一步确定故障在此回路的哪一支路中。此方法需要逐步拉掉各条支路，因此大大降低了直流供电的可靠性，如有重要负荷无法停电，则必须使用供临时电源先转移负荷，且要考虑到备用临时直流电源的容量。
2.2.3选段查找法
直流系统一般是分段运行，只要在负荷侧解除直流环路点，再使用瞬时拉路法便能迅速确定故障范围。
2.2.4动态分析法
对于一些转换性接地故障，此方法比较有效。比如断路器在合闸位置时，直流系统正接地，断路器分开以后，直流系统又变成了负接地。对于这种情况，只有依据相关图纸，对其操作回路进行动态分析，判断断路器在由合到分的变化过程中，哪些回路的电位极性发生了变化（如断路器在分闸以后，操作回路的分闸监视回路山正电位变成了负电位），逐步缩小查找范围，最终找到接地部位。这种类型的故障分析起来比较麻烦，它要求技术人员不但要对直流电源系统的相关特性比较熟悉，还要对操作系统、保护系统有充分的了解。
2.2.5解线法
确定了接地故障点的大致范围以后，如果接地部位的回路比较复杂，要确定具体的接地位置还是很困难的，这时可以采用解除被怀疑接地的电缆芯线的方法，降低查找的难度，方便查找。
3、结束语
直流接地故障特别是一点接地故障发生以后，一般不会马上引发不良反应，因此，容易被工作人员视忽视，以为不会发展成两点故障或引起继电保护等装置的误动作，从而放松了警惕，导致故障影响范
围扩大，后果严重。所以快速、安全地查找到故障点非常重要。而这个查找的过程，就是对变电运行人员的考验过程，也是经验的积累和学习的过程。不断总结、积累直流接地故障方面的经验，便可逐步提高这方面的技术水平，将接地故障引起的损失降到最低。
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作者简介：
李晓霞（1972年11月）、性别（女）、民族（汉族可省略），籍贯（四川省）、职称：工程师、学位（无）。
论文作者:李晓霞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
标签：故障论文; 系统论文; 回路论文; 变电站论文; 支路论文; 母线论文; 装置论文; 《电力设备》2017年第25期论文;