直流电源装置工作原理及接地故障分析
浅谈直流系统接地故障处理
浅谈直流系统接地故障处理摘要：直流系统接地故障在变电运行中的常见故障，发生一点接地时，必须及时处理，否则，当再发生一点接地时，容易造成保护勿动或拒动现象，造成控制回路失去电源，更严重的时造成电力系统震荡甚至瓦解。
关键词：直流接地原因原则注意事项一、直流接地定义：由于直流电源为带极性的电源，即电源正极和电源负极。
直流电源的“地”对直流电路来讲仅仅是个中性点的概念，这个地与交流的“大地”是截然不同的。
如果直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值，或者低于某一规定值，这时我们称该直流系统有正接地故障或负接地故障。
直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等影响，会发生直流系统接地。
特别在变电所等建设施工中或扩建过程中，由于施工及安装的问题，会给变电站安全运行埋下隐患，直流系统更是一个薄弱环节。
投运时间越长的系统接地故障的概率越大。
二、变电所直流系统接地故障的原因及形式。
直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多且较长。
所以很容易受尘土、潮气腐蚀或其它因素影响，使绝缘薄弱部分绝缘降低，甚至绝缘破坏造成直流接地。
分析直流接地的原因有如下几个方面：（1）雨天或雾天引起的接地。
在大雨天气，雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒，使接线桩头和外壳导通起来，引起接地。
例如电动机事故按钮不装防雨罩或密封不严，雨水渗入就会发生直流接地和误跳闸。
在持续的小雨天气（如梅雨天）或雾天，潮湿的空气会使户外电缆芯破损处或者电缆接头处绝缘大大降低，从而引发直流接地。
（2）小动物进入或小金属零部件掉落在元件上造成直流接地故障，如老鼠、蜈蚣等小动物进入带电回路，或某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件，掉落在带电回路上。
（3）由挤压磨损引起的接地。
当二次线与转动部件（如经常操作的6KV手车开关）靠在一起时，二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损，当其磨损破皮时，便造成直流接地。
直流系统接地故障分析及处理方法
直流系统接地故障分析及处理方法摘要：随着智能电网的迅速发展，大型变电站的数量不断增加，变电站的稳定运行对国民经济的发展至关重要。
直流系统作为电网重要的供电系统，由蓄电池组、充电设备、绝缘监测设备、开关设备、调压设备等组成。
电池组是将多个电池连接在一起，直流系统电压越高，序列号越大；输出电流越大，并行连接的电池越多。
充电设备不仅能补偿电池组功率损失，还能保证恒压和电流输出。
电池组主要采用均匀充电模式和浮动充电模式充电。
本文主要分析直流系统接地故障分析及处理方法。
关键词：直流接地；方法探讨；查找方式；故障分析引言实际上变电站直流系统主要由蓄电池和浮载装置并联连接，直接提供大规模直流供电运行系统。
正常情况下，直流系统中主电源的正负极直接与地面隔离，一旦电源回路处于接地状态，正常情况下不会直接影响直流系统的稳定、正常和良好运行。
反之，电路中发生两个点或几个点接地后，就会直接造成直流系统内诸多电源的正负极出现短路的现象，而内部电源开关和保护会错误地移动或拒绝。
此外，在某些特殊情况下，接地点可能会直接导致保护错误。
1、发电厂直流系统接地故障概述直流系统接地是指正极、负极和地球之间的绝缘水平下降到某一整数值或低于某一特定数值的状态，可分为正极和负极接地一般来说，正接地会导致自动保护装置出现故障，因为跳闸继电器或线圈连接到负电源，如果其电路轻微接地，可能会与接地形成电路并导致工作故障。
如果接地故障，可能会导致自动装置、继电器保护等故障。
因为接地发生在电路的某一点上时，继电器或跳闸线圈因接线位置短而无法移动，直流电路短接也可能破坏电源的安全性，失去保护和工作电源，还可能烧毁继电器触点。
如果直流系统的正负极都有连接点，电源保险将在短路影响下切断，造成直流系统接地故障，如控制电路、自动装置等。
这是非常危险的，不能忽视。
故障的原因在很大程度上与直流系统的运行特性有关，即直流系统的持续运行、相对较大的支持和负载范围，以及时间变化、高温条件、环境污染等因素的组合，会导致电缆老化、元件损坏、电缆端子老化等。
变电站直流系统接地故障分析及处理
变电站直流系统接地故障分析及处理摘要：本文以变电直流系统接地故障为研究视角，首先对直流接地故障进行扼要阐述，然后分析了导致直流接地故障出现的原因以及对变电系统造成的危害，最后针对不同类型的接地故障提出了查找与处理的方法。
关键词：变电站；直流系统；接地故障前言：在变电系统运行的过程中，经常会出现直流系统接地故障，这一故障会对变电站的安全稳定运行带来极大的影响，所以在电力事业进一步发展的背景下，如何提高直流系统接地故障分析及处理能力已经成为集中关注的问题。
基于此，笔者针对直流系统接地故障展开的讨论具有现实意义。
1变电站直流系统接地概述通常情况下，变电站中的直流系统都是浮充电的方式，在浮充电方式运行当中，在直流电源中的正负母线都处于地绝缘的态势。
如果在系统运行的过程中，系统当中的某一个支路线路或者母线的绝缘电阻降低，如果降低的限度超过了允许的限度，此时就可能发生直流系统的接地故障。
一般情况下来看，系统当中的某一个点位发生了接地现象是不会对系统的正常运行造成影响。
但是，如果系统当中出现了多个接地故障点的情况下，就会对系统的运行带来非常严重的影响，严重的会使得变电站中的保护作业出现错误，例如指示开关的错误跳闸等，这就会使得整个变电站的安全稳定运行受到影响。
2变电站直流系统接地故障原因与危害2.1导致故障产生的原因在变电站直流系统当中的电缆的跨度一般比较大、数量也比较多、分布的情况比较复杂，同时通常会存在大范围的裸露情况，所以在其运行的过程中容易受到诸多方面因素的影响，如自然环境的因素、人为的因素等等，这就使得相关元件的绝缘能力会不断的降低，有的时候还会使得绝缘体遭到破损，这就导致直流系统接地故障的出现。
实践表明，导致直流系统接地故障的原因主要包括以下四个方面：第一，在二次设备以及二次回路的建设过程中所应用到的绝缘材料所具备的绝缘性能没有达到相关的要求。
或者是变电站中的绝缘材料使用的时间比较长，而且下载使用的过程中没有按照相关标准进行定期的检查与维护，对于那些老化的绝缘材料没有进行及时的更换，这就使得线路中绝缘材料腐蚀、剥落等现象广泛存在，进而就会引发接地故障[1]。
直流系统接地故障分析与处理
Equipment technology 装备技术147直流系统接地故障分析与处理宋华文（甘肃电投河西水电开发有限责任公司甘肃张掖 734000）中图分类号：TM930 文献标识码：A 文章编号1007-6344（2017）05-0147-01摘要：随着电力系统和工业自动化控制的迅速发展，直流操作系统在电力系统发电厂、变电站等大型工矿企业中被广泛应用，是运行控制系统的重要组成部分。
然而，电缆或设备的绝缘老化会导致直流系统的接地故障。
在运行过程中由于各种原因，可能造成对主要设备损坏、继电保护和自动装置故障、拒动、烧坏继电器触点等重大问题。
基于此，本文就直流系统接地故障分析与处理进行详细探究，以期为有关方面的研究提供参考借鉴。
关键词：直流系统；接地故障；发电厂；电力系统1引言直流系统由于对应急电源、信号设备、断路器分合闸操作、自动控制等设备，提供电流电源服务，使系统用电处于一个安全的状态下，为此，直流系统不仅仅在变电站中得到使用，在水力发电厂、火力发电厂中均得到广泛使用。
但是，随着电网规模的复杂化，直流系统在运行的过程中难免会出现故障现象，无法确保电网安全，为了避免该问题，需加强直流系统日常维护力度，采取有效的接地处理方法。
2危害直流系统的可靠性决定了电厂系统的稳定性，作为电厂的重要组成部分，其作用是不容忽视的。
在电厂的运行过程中，不可避免的会出现各种问题，间接的引起断路器出现错误的操作或直接拒绝动作。
虽然这些故障是直接对回路产生不利的影响，但是回路却能决定电厂是否能正常工作，从而决定电力企业的发展。
而直流接地首先是直接导致直流系统出现故障，如果发生的是一点接地，不会对系统造成大的影响，但如果是两点接地，很可能会导致严重事故。
如果DC系统两点接地，造成故障，系统会出现短路、跳闸等问题，造成继电保护装置、自动装置、信号装置等故障甚至拒动。
在每一个设备拒动的情况下，都会造成电流系统中的保险丝熔断，使控制回路和设备因功率损耗而无法正常运行。
直流系统接地故障的分析与处理
摘要：直流系统是控制及信号系统、继电保护及自动装置的工作电源，直流系统的可靠性直接影响整个发电机组系统的安全。通过对直流系统接地故障的原因及危害进行分析，从现场实际出发，提出了处理原则及可行的处理方法，同时就几种直流系统接地故障检测方法及存在的问题进行了分析。
关键词：直流系统接地；危害；处理方法；监测装置
3.1处理原则
查找直流系统接地故障，由两人及以上配合进行，其中一人操作（切断时间为1-2秒），一人监护并监视表计指示及信号的变化。操作前应与有关值班人员联系，准备好安全工具，如绝缘鞋、绝缘手套、相关仪器等。如一点接地时，在查找过程中，防止人为造成短路或另一点接地，导致误跳闸。如需瞬间停电，应先拉合闸电源，后拉操作、信号电源。
直流电源作为电力系统的重要组成部分，是发电厂主要电气设备的保安电源，是一个十分庞大的多分支供电网络。它是一个独立的电源，不受发电机、厂用电以及系统运行方式改变的影响，为一些重要的常规负荷、电力系统的控制回路、信号回路、继电保护、自动装置等提供可靠稳定的不间断电源，并提供事故照明电源，同时它还为断路器的分、合闸提供操作电源。直流系统发生一点接地，不会产生短路电流，则可继续运行。但是必须及时查找接地点并尽快消除接地故障，否则当发生另一点接地时，就有可能引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动作或拒绝动作，有可能造成直流电源短路，引起熔断器熔断，或快分电源开关断开，使设备失去操作电源，引发电力系统严重故障乃至事围广、所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等，使得直流系统某些元件绝缘性能降低，而不可避免的发生直流系统接地。特别在发电厂机组大小修或机组扩建过程中，由于施工及安装的种种问题，难以避免的会遗留电力系统故障的隐患，直流系统更是一个薄弱环节。投运时间越长的系统接地故障的概率越大。
直流接地故障分析及措施
直流接地故障分析及措施1、分类直流系统接地故障较为常见形式为：电缆接地、元件接地、蓄电池接地以及绝缘监测装置故障引起的接地故障。
1.2、电缆接地（1）端子箱—操作机构箱之间的电缆破损，控制电缆通过端子排接地（35千伏开关控制电源正极101由于端子排受潮引起接地）、主变非电量保护控制节点接地（35千伏5MVA主变压力释放信号电源801由于触点受潮引起接地）、断路器辅助开关接地（35千伏主变高压侧高31断路器辅助开关进入雨水后使得控制电源负极102接地）；（2）主控室到蓄电池室的直流电源正负极电缆破损；（3）金属转角及穿孔处的控制电缆、合闸电源电缆（35千伏变电站10千伏1段合闸电源电缆破损引起负接地）、装置电源电缆破损引起的接地。
1.3、元件接地（1）中间继电器、出口继电器（35千伏变电站10千伏开关柜储能回路中间继电器损坏引起正接地）的绝缘降低；（2）保护装置内部元件烧损引起控制电源或装置电源接地引起的接地故障。
1.4、蓄电池接地单体电池因故障渗液引起接地（35千伏变电站多节单体蓄电池渗液严重引起负接地）。
1.5、绝缘检测装置接地平衡桥故障引起的正极、负极以及中间接地（35千伏变电站绝缘监测装置平衡桥故障引起负极接地）。
2、危害及分析分析直流系统接地会引起直流电源正、负极对地电压的偏移，引起控制回路中分、合闸线圈两端电压的变化，进而出现保护误动和拒动现象的产生，直接威胁到变电站内设备稳定、可靠运行的能力2.1、保护误动原因分析（1）正极接地：控制电缆的单点正极接地时使得分合闸线圈两端电压差为110V，并随着接地情况发生偏移，在正极发生死接地时引起线圈两端电压差达到直流系统的恶性电压220V，引起断路器存在误分或误合的风险；（2）两点接地KA接点短接：两点接地时出口继电器KA触点接地短接使得动作继电器KM得电，KM触点闭合后经过辅助触点QF使得分合闸线圈两端电压差为220V，线圈得电，进而引起断路器的误分或误合；（3）两点接地KM接点短接：两点接地时使得动作继电器KM 触点接地短接经过辅助触点QF后使得分合闸线圈两端电压差为220V，线圈得电后引起断路器的误分或误合。
浅析直流系统接地故障的处理方法及注意事项
浅析直流系统接地故障的处理方法及注意事项直流供电系统为发、供、配电系统的控制回路、信号回路、继电保护回路、断路器的分合闸、事故照明等提供稳定、可靠的不间断电源。
一旦直流系统发生接地故障，后果将非常严重，轻则引起设备继电保护拒动或误动，重则造成人身伤害事故，所以，当设备发生直流接地故障时应及时查找并处理。
但对于运行环境差，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处接地点，查找起来十分困难。
先就工作中的一点体会，谈一谈查找直流接地故障的方法及注意事项。
标签：直流接地查找方法注意事项一、直流系统发生接地故障的危害发电机組、变配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，当回路发生一点接地时，在一般情况下并不影响直流系统的运行。
但当回路发生两点或多点接地时，就会造成开关与保护误动或拒动。
如图：1、若图中和发生两点同时接地时，将使出口继电器ZJ线圈得电，保护将误动作;2、若图中和发生两点同时接地，即使保护线路有故障电流使1LJ或2LJ动作，出口继电器ZL也不会动作，造成保护拒动从而越级扩大事故;3、若图中和发生两点同时接地，将造成断路器DK1跳闸（如线路中有保险，还将使熔断器熔断）。
因此当直流系统发生一点接地时，应迅速寻找故障点，尽快消除，防止线路发生两点接地故障。
二、查找直流接地常用的基本方法1 利用绝缘监察装置判断直流母线一般分为两段，每段母线上均装有绝缘监察装置。
主厂房在直流母线上均装有微机直流系统绝缘在线监测装置，直流系统正常工作时，装置数字显示母线电压，监测直流系统正、负母线绝缘状况，当直流系统发生接地时，装置自动启动报警之后产生低频信号，由正负直流母线平衡对地注入直流系统，再通过安装于每一支路上的传感器接收这一低频交流信号，CPU对各条线路所采集信号电流进行分析，判断出故障线路号及接地电阻值，完成自动选接地线的功能。
变电站直流系统接地故障分析及对策ppt课件
接地危害
直流系统接地故障，不仅对设备不利，而且对整个电力系统 的安全构成威胁。
从以上分析看出，直流系统如果仅仅是一点接地，对二次回路不 会造成事故，如果有两点接地，就可能发生断路器误动或拒动。 就动作的实际情况看，当直流系统监测回路发出预告信号报警， 显示该系统接地，可以断定，直流系统的接地故障已经造成了断 路器可能发生误跳或拒跳的事故隐患，应立即排除。
省检无锡分部
正、负极各有一点接地
短路、保险熔断、 失去电源
直流各有一点接地，发生在A、E两点和F、 E两点时，即形成短路，使电源保险熔断。B 、E两点接地时，在保护或操作时，不但开 关拒跳，而且使电源保险熔断，同时还会烧 坏继电器接点。甚至发生更严重的故障。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
省检无锡分部
基础知识及相关规定
直流系统
“地”电 位
1、为控制、信号、继电保护、自动装置、电气闭锁回路 及事故照明等提供可靠的直流电源 2、为操作提供可靠的操作电源 3、直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关 重要的作用，是变电站安全运行的保证。
1、直流系统的“地”是一个中性点的概念 2、变电站控制室及保护小室应独立敷设与主接地网紧密连 接的二次等电位接地网，在系统发生近区故障和雷击事故 时，以降低二次设备间电位差，减少对二次回路的干扰。
在调度同意下， 用试拉的方法寻 找接地回路，先 拉监控装置提示 的支路，接地不 能消失再拉其他 支路，并按照先 次要后重要的顺 序逐路进行。
试拉的同时检查接 地现象是否消失， 当拉开某一直流回 路时接地现象消失 ，说明故障点在该 回路。继续合上该 支路直流开关，汇 报调度及工区，安 排停电及故障处理 。
直流系统接地故障分析和处理
直流系统接地故障分析和处理直流电源是电力系统中非常重要的组成结构，对电力系统的安全运行有着非常重要的作用。
在变电站中为继电保护、信号、自动装置、控制以及事故照明等提供了非常可靠的直流电源。
直流系统的是否能够可靠的运行，将直接关系着继电保护、信号装置以及断路器、自动装置是否能够正确动作。
本文就直流系统故障分析和处理进行了以下的处理，希望能对同行带来一些借鉴。
标签：：直流系统接地故障分析处理1.引言直流系统是全部电力设施中非常重要的电源系统，其是独立存在的，并不受到变电站、系统运行方式的变化的影响，可以持续不间断的为部分比较重要的电力设备提供电源，并且在遇到事故时，能够为维修供给照明服务。
直流系统比较核心的安全隐患是接地故障，当直流系统发生一点接地，通常不会发生短路电流，可以维持系统继续运行，但是倘若另一点也产生接地的话，便会导致继电保护、信号装置以及断路器和自动装置的错误动作或拒动，进而导致一连串的事故，造成跳闸、直流电源短路，甚至发生更加严重的电力系统事故，这就给生活和生产带来了严重的损失。
2.案例分析某地变电站直流系统主要由2套充电柜（整流模块型号：DF0233-220V/30A），并且配有电源监控单元（型号：DF0240D，其由烟台东方电子集团产品2006年5月投运）、2组蓄电池（电池型号：UXL440-2，其由广东汤浅蓄电池有限公司产品2006年5月投运），微机接地巡检仪（WZLD-5A，其由浙江星炬集团产品）、有交流配电单元、蓄电池放电回路；直流馈电柜两套，直流母线电压调压装置、闪光装置、智能蓄电池寻检仪、蓄电池两组等组成。
直流系统原理图如图1所示。
烟台东方电子生产的DF0233型装置系统，主要包含电池屏、充馈电屏，对全所直流负荷供电和对电池组展开充电。
三相交流电源经低压配电室1号、2号所用屏通过直流充电柜上的空气开关，经交流电源自动切换后各自带部分直流负载。
由四块整流模块经过整流、滤波输出至直流合闸母线；合闸母线经调压装置接至控制母线。
直流系统接地故障的原因和查找处理措施
直流系统接地故障的原因和查找处理措施摘要：本文分析了直流系统接地故障的原因，提出了具体的查找方法和处理顺序，供大家参考。
关键词：直流系统接地故障处理方法1前言在变电站内直流系统是继电保护及安全自动装置、断路器控制回路、事故照明、远方遥测遥控等设备提供电源的。
直流系统也是站内二次系统的核心部位，因此，直流系统发生接地后，要及时陕速地处理，尽可能地减小事故影响范围。
实现快速处理直流系统接地故障，首先应检测故障点和具体的接地位置。
2接地故障类型直流系统故障主要是间接性接地或非金属性接地。
在非人为因素造成的接地故障情况下，其故障原因大都是受气候和设备运行环境的变化影响，也有一些是动态型接地故障，就更难以查找了。
3 直流接地的概念及产生的原因由于直流电源为带极性的电源，即电源正极和电源负极。
交流电源是无极性电源，电力系统交流电源有一个真正的“地”，这个地也是电力系统安全的一个重要概念。
为了系统安全，变电站、发电厂所有设备的外壳都会牢牢的接在这个“地”，而且希望其阻抗越低越好。
直流电源的“地”并不是实际接地，仅仅是个中性点的概念。
如果直流电源系统正极或负极对地问的绝缘电阻值降低至某一整定值，这时我们称直流系统有正接地故障或负接地故障。
直流系统分布范同广、外露部分多、电缆多、且较长。
所以，很容易受尘土、潮气的腐蚀，使某些绝缘薄弱元件绝缘降低，甚至绝缘破坏造成直流接地。
分析直流接地的原因有如下几个方面：1、控制电缆线芯细，机械强度小，一一旦受到外力作用，容易造成损坏；二次回路绝缘材料绝缘性能低、绝缘材料不合格、绝缘性能低，或年久失修、严重老化。
或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。
2、环境因素造成接地也是一种常见的情况。
如雨天或雾天可能导致室外的直流系统绝缘降低引发直流接地。
室外端子箱、瓦斯接线盒进水引发直流接地；二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒进水，使直流对地绝缘严重下降。
3、小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障，如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路；某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件，掉落在带电回路上。
直流系统接地故障分析与处理方法
直流系统接地故障分析与处理方法摘要：直流电源是在发电机组与变、配电所至关重要的电源系统，其自身的可靠性、安全性将会对整个发电机机组与变、配电所安全运行造成直接的影响。
正常情况下，直流电源的正、负母线对地是绝缘的，当回路发生一点接地时，在一般情况下并不影响直流系统的运行，但当回路发生两点或多点接地时，就可能会造成正负极短路，开关与保护误动或者拒动。
因此必须做好直流系统接地故障的处理与防范工作。
本文通过对实际生产中遇到的直流系统接地的故障处理，总结出对直流接地查找，处理时的一种思路和方法。
从而安全、有效、快速的处理直流系统接地故障，保证安全生产运行。
关键词：直流系统；接地故障；处理方法前言直流电源作为电力系统的重要组成部分，为一些重要常规负荷、继电保护及自动装置、远动通讯装置提供不间断供电电源，并提供事故照明电源。
由于直流系统在变电站分布范围广，外露部分多，电缆多且较长，很容易受尘土、潮气的侵蚀，使某些绝缘薄弱的元件绝缘降低，甚至绝缘破坏，造成直流接地。
直流接地是一个常见性、多发性的故障，它对电气设备的安全运行带来潜在危害。
直流接地故障按性质可分为绝缘降低和直接接地；按极性可分为正极接地和负极接地；按接地点数可分为一点接地和多点接地。
当发生一点接地故障时，一般情况下对回路的危害不是很大，但若在发生第二点接地时，就可能形成两点接地短路，将造成继电保护、信号、自动装置误动作或拒绝动作，开关的误分或误合，以及造成电源熔断器熔断，保护及自动装置失去电源。
本文通过对直流接地实际案例的分析，结合生产中的实际工况，总结出一种、有效的处理直流系统接地故障的方法。
1.引起直流系统接地的主要原因1.1直流回路在运行中常常受到多种客观不可控因素的影响，如：设备传动过程中的机械振动与挤压；设备质量问题引起的绝缘老化等。
1.2由于生产环境与气候环境比较差的影响，如：周围环境中有煤粉、粉尘、蒸汽泄漏等。
1.3 小动物爬入柜内的影响。
直流系统接地故障原因分析及处理方法汇总
直流系统接地故障原因分析135MW机组#5、#6机直流系统对地绝缘经常下降，而通过以往运行经验来看，大部分原因气温升高引起蓄电池渗、漏液所导致。
出现这种情况，只要我们能耐心细致的对蓄电池逐个查找并在找到后擦拭干净，一般来说绝缘就能恢复正常。
其实直流母线出现绝缘下降甚至接地，除了上面的原因，还有以下几点因素可能导致：①由下雨天气引起的接地。
在大雨天气，雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒，使接线桩头和外壳导通起来，引起接地。
例如瓦斯继电器不装防雨罩，雨水渗入接线盒，当积水淹没接线柱时，就会发生直流接地和误跳闸。
在持续的小雨天气（如梅雨天），潮湿的空气会使户外电缆芯破损处或者黑胶布包扎处，绝缘大大降低，从而引发直流接地。
②由小动物破坏引起的接地。
当二次接线盒（箱）密封不好时，小动物会钻进盒里将接线端子和外壳连接起来时，就引发直流接地。
电缆外皮被老鼠咬破时，也容易引起直流接地(60MW机组就发生过死老鼠在精制6KV直流母线上导致直流接地) 。
③由挤压磨损引起的接地。
当二次线与转动部件（如经常开关的开关柜柜门）靠在一起时，二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损，当其磨破时，便造成直流接地。
④接线松动脱落引起接地。
接在断路器机构箱端子排的二次线，若螺丝未紧固，则在断路器多次跳合时接线头容易从端子中滑出，搭在铁件上引起接地。
⑤插件内元件损坏引起接地。
为抗干扰，插件电路设计中通常在正负极和地之间并联抗干扰电容，该电容击穿时引起直流接地。
存在一点接地的直流系统，供电可靠性大大降低，因为在接地点未消除时再发生第二点接地，极易引起直流短路和开关误动、拒动，所以直流一点接地时，设备虽可以继续运行，但接地点必须尽快查到，立即消除或隔离。
直流接地的寻找直流接地的寻找，是一个非常困难的事情。
靠直流接地检测装置，不管是老厂还是新厂都不会百分百锁定那一路，即使能知道那一路，要找出那条支路有时也很困难。
最简单并有效地方法是一人拉路，一人用万用表量正或负对地电压，发现电压正常，就知道是那一路，范围就大大缩小了。
直流系统接地故障及处理分析
直流系统接地故障及处理分析摘要：在变电站运行管理中，直流系统发挥着重要作用，直流系统的故障会造成控制回路、信号回路、继电保护、自动装置等装置不正确动作，本文分析了变电站直流系统接地的原因及危害，列举了如单点接地、多点接地等情况分析和查找方法，提供了一些直流查找的实际工作技巧，是变电站直流系统的安全运行的保障。
关键词：直流系统；接地故障；处理分析1直流系统接地1.1直流系统接地的概念由于直流电源为带极性的电源，即电源正极和电源负极。
交流电源是无极性电源，电力系统交流电源有一个真正的“地”，这个地也是电力系统安全的一个重要概念。
为了系统安全，变电站、发电厂所有设备的外壳都会通过一个连接设备牢牢的接在这个“地”，而且希望连接设备的阻抗越低越好。
直流电源的“地”对直流电路来讲仅仅是个中性点的概念，这个地与交流的“大地”是截然不同的。
如果直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值，或者低于某一规定值，这时称该直流系统有正极接地故障或负极接地故障。
1.2直流接地的分类接地分类:由于直流系统网络连接比较复杂，其接地情况归纳起来有以下几种：按接地极性分为正接地和负接地；按接地种类可分为直接接地，亦称金属接地或全接地和间接接地，亦称非金属接地或半接地；按接地的情况可分为单点接地、多点接地、环路接地和绝缘降低或称片接地。
2 直流系统的主要故障及预防和处理原则目前在直流系统中的充电部分是由多个模块组成的，而且冗余较大，所以即使充电部分发生故障，对直流系统的影响也不是很大。
在直流系统运行过程中，由于其网络较为庞大，而且处于较复杂的运行环境下，这就导致发生直流接地故障的可能性变大，这是一种最为常见的故障，而且处理起来也较为困难，会对直流系统的运行带来较严重的影响，所以加强对直流接地故障的预防和处理是当前直流系统维护的主要工作内容。
2.1日常巡查为了保证直流系统运行的稳定性，则需要在日常巡查工作中，加强对三相交流输入电压、运行噪声、保护信号、直流输出电压值和电流值、充电模块的输出电流、正负母线对地绝缘和通讯装置等是否处于正常运行状态进行检查，及时发现异常情况并及时进行处理。
直流电源系统接地引起保护误动作的分析
重点分析 ， 并就 防止保护 出口继电器误动提 出了相应 的解决措施 。 关键词 ： 直流电源 系统； 直流绝缘 监察装置 ； 直流 电桥
ｄｉ１ ．９９ｊｉｎ １０ —８５ ． １ ．０ ０８ ｏ：０ ３６／ ．ｓ ．０６ ５４ ２ ２ １ ．１ ｓ ０
０ 引 言
阻值和负极绝缘 电阻值 接地 时 ， 向继 电器 Ｋ的方 向是 不 同 流 的， 但只要流过电流继电器的电流大 于１４ｍ 电流继 电器就 ． Ａ， 会 启动 ， 发出相应的音响或者灯光报警。
理
图 １ 直 流不足 直流绝缘监察 装置在 变 电站直 流系统 中应 用非 常广 泛 ， 取得了比较好 的效果 。但 是 ， 直流 绝缘监 察装 置在 使用 过程 中， 同样存在很多 的不足 ， 主要 体现在以下几 个方 面。 １长期 的实践表 明， 流绝 缘监察装 置在 运行过程 中 ， ） 直 要 想实现准确的报警 效果 ， 直流 电源 系统 的绝 缘 电阻值 必须 达 到相应的要求 。而 当直 流 电源系 统正 、 负对 地绝缘 电阻之 间 的差值达到一定数 值时 ， 直流 绝缘监 察装 置也会 发 出接地 信
技 术 研 发
Ｖｏ ． ９Ｎ １ ２ １ １ １ ｏ． ０。 ０ ２
直 流 电源 系 统 接 地 引 起 保 护 误 动 作 的 分 析
曹 瑜
（ 深圳供 电局 有 限公 司 ， 东 深 圳 ５８０ ） 广 １００
摘 要： 对直流电源 系统装设 直流 绝缘检查装置 的必要性及 工作 原理进行 了分析 ， 继 电器误动 或拒动 的原 因进 行 了 对
源对地 是一个 很好 的绝缘 系统 。但 是 ， 当直 流 电源的接 地故
障发生时 ， 应该尽快想办法予 以排 除 ， 否则 当电源 系统的另一 点也发生接地时 ， 会造成 比较严 重的直流 系统 事故 ， 给变 电站 二次设备正常运行造成重大影 响。直 流绝缘检查 装置可 以及 时 的发现直流 系统 中的接地点 ， 快速灵敏 的发 出预警 ， 醒工 提
(完整版)直流系统接地故障分析及查找方法
直流系统接地故障分析及查找方法在电力系统中直流系统是变电站、发电厂一个重要的组成部分，它是由蓄电池、充电机及其附属设备、馈线、事故照明等组成。
是供给继电保护、自动装置、控制回路、事故照明等设备的电源。
一旦直流系统发生故障，将会严重地危及到变电站、发电站的安全和经济运行.而继电保护设备的安全稳定运行是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本也是最重要的技术手段。
没有直流系统的可靠运行，保护设备的正常运行就成了问题。
由于直流系统的分支较多，涉及面广，绝缘水平很难保持很高，因而发生接地的机会较多，若不及时处理，后果十分严重。
直流系统发生一点接地时，要及时对其进行查找，防止两点接地情况的发生。
当正极接地时，有造成保护误动的可能，因为跳闸线圈接于负极，若回路中再发生接地或绝缘不良均会引起保护误动作，当保护回路有寄生回路时，保护误动的可能性更大；当负极接地时,若回路中再有一点接地，就可能造成直流回路发生短路，熔断器熔断或空气开关跳闸，使保护装置和跳闸回路失电后拒动，造成恶劣后果。
结合实际工作的一些经验现对直流系统接地故障类型、特点及原因进行分析，并介绍查找故障方法及注意事项，供大家参考。
直流系统接地故障类型及特点分析一、无源型电阻性接地1、电阻单点接地。
电阻性单点接地无论是金属性接地还是经过高电阻接地均会引起接地电阻的降低,当低于25 kΩ时直流系统绝缘监察装置即会发出接地报警，并进行选择查找接地点，防止造成由于直流系统接地引起的误动、拒动。
2、多点经高阻接地。
当发生直流系统多点经高阻接地后，直流系统的总接地电阻逐步下降,当低于整定值时，才发生接地告警，从而出现多点接地现象。
如第一点80kΩ接地，一般不会有告警，电压偏移也不多，第二点80kΩ接地，并联后为40kΩ，高于绝缘监察设定的25kΩ报警限值,一般也不会报警，但电压偏移会较大，在巡视、运行过程中要引起足够的重视,当第三点高阻接地发生后,如40kΩ，则第三点并联后直流接地电阻为20kΩ，这时必然会引起接地告警。
直流系统概述及直流接地分析
直流系统概述及直流接地分析摘要直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高。
直流系统的可靠性是保障发电厂安全运行的决定性条件之一。
大中型发电厂及变电所主要采用直流操作电源。
发电厂直流系统通常采用蓄电池组作为直流电源向控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷供电。
蓄电池组是一种独立可靠的电源，它在发电厂内发生任何事故，甚至在全厂交流电源全停电的情况下，仍能保证直流系统供电的厂用设备可靠而连续的工作。
直流接地是直流系统最常见的故障，若不能及时找到并排除，在系统出现多点接地时，将造成直流电源短路或保护设备误动，引起严重后果。
关键词：直流系统，蓄电池，直流接地引言直流系统是信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分合闸操作提供直流电源的电源设备。
直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由蓄电池提供直流电源的重要设备。
直流电源系统由交流输入、充电装置、馈电屏、蓄电池组、监控单元、绝缘监测、蓄电池电压巡检装置、电压电流测量表计等组成。
广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其他使用直流设备的用户，为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分合闸操作提供直流电源。
一．直流系统构成主要由充电屏、馈电屏、蓄电池组成。
充电屏由充电模块、交流电源、配电监控、监控模块、绝缘检测仪组成。
馈电屏上为各个直流馈电支路。
蓄电池组包括容器、电解液和正负极电极、电池电压巡检模块。
充电模块完成AC/DC变换，实现系统最基本的功能。
交流电源是两路取自不同低压段的交流电源，引入后分配给各个充电模块，并通过自动切换装置实现两路交流电的可靠输入。
直流馈电将直流输出电源分配到每一路输出。
配电监控将系统的交流、直流中的各种模拟量、开关量信号采集并处理，同时提供声光告警。
监控模块进行系统管理，主要为电池管理和后台远程监控，对下级智能设备实施数据采集并加以显示。
绝缘监测仪实现系统母线和支路的绝缘状况监测，产生告警信号并上报数据到监控模块，在监控模块显示故障详细情况。
直流电源系统接地引起保护误动作的分析及对策分析
直流电源系统接地引起保护误动作的分析及对策分析摘要：本文在分析直流电源系统接地工作原理基础上，对其接地引起的保护误动作发生原因进行分析，并就解决对策进行分析研究，以为直流电源系统接地的保护误动作改善提供参考。
关键词：直流电源系统接地保护误动作对策在电力系统工作运行中，直流电源主要应用于变电站继电保护装置的工作电源系统中，对继电保护装置的安全可靠运行提供相应的能源支持。
值得注意的是，由于直流电源连接网络线路情况复杂，导致其供电运行中事故问题相对较多，容易对直流电源工作系统的对地绝缘性能产生影响.随着变电站规模及设备更新，导致直流电源系统接地中，一点接地情况下的直流回路与二次设备接地电容影响，从而引起继电器保护装置误动作，对电力系统工作运行造成影响，成为直流电源系统接地研究和关注的重要问题。
1、直流电源系统接地保护及工作原理分析1.1直流电源系统接地保护通常情况下，在电力系统工作运行中，应用于变电站继电保护装置的直流电源，其连接的供电网络及设备装置相对复杂，而直流电源接地保护，在一般的电力系统变电站工作运行中能够起到较好的绝缘保护作用，从而对变电站及设备工作运行进行保护。
但是，在变电站继电保护装置中的直流电源接地故障情况下，需要及时对故障问题进行排除，以避免电源发生另一点接地，引起相应的直流电源系统事故发生，对变电站二次设备的工作运行造成不利影响。
针对这种情况，为及时发现并排除直流电源系统接地过程中故障问题，在变电站保护设置中，设置的直流电源绝缘检查装置，不仅能够实现直流电源系统接地点监测，同时能够及时根据监测结果发出预警，以避免相应的故障问题发生，出现直流电源系统两点接地引起的继电器保护装置误动作发生，对电力系统工作运行造成影响。
由此可见，在直流电源系统接地保护中，直流绝缘检查装置的作用影响十分显著。
1.2直流电源系统接地保护的工作原理一般情况下，直流电源的系统接地保护装置，也就是直流绝缘检查装置，它在进行直流接地点监测以及预警中，是根据绝缘降低变化进行预测报警的，并且会以警示灯亮起作为报警信号。
直流接地异常原因分析
直流接地异常原因分析摘要：近年来，不断发展直流系统接地技术，积极预防接地误差，加强直流系统安全运行管理，已成为业界专业人士共同关注的焦点。
本文总结了变电站直流系统的运行情况，列出了各种直流接地现象，分析了故障原因，提出了直流接地的主要方法和要求。
关键词：变电站；直流系统；接地方式；处理错误1简介在整个电力系统中，直流系统在广泛分布中起着关键作用和重要作用，支持整个电网的安全和可持续运行。
由于内外部因素的干扰，变电站直流系统容易发生接地误差。
为了有效地解决这些错误，需要掌握科学先进的技术，提高故障排除的有效性，维护变电站的安全运行。
2下游变电站接地系统直流系统的电源可分为正极和负极。
220V、110V直流电源系统一般采用非搬迁方式。
变电站的常规直流系统是一个与地面绝缘的220V直流电源。
正常运行时，对地正负电压的绝对值为U/2，即110V，对地正负绝缘电阻为无穷大。
变电站直流系统接地时，直流系统正负极的绝缘电阻降至设定值以下，正负极与接地电压的绝对值之差增大。
如果系统在某一点接地，虽然不会立即导致二次电路发生事故，但当其发展为双向接地时，将导致继电保护、信号和自动设备故障或拒动、直流电源短路、保险丝熔断、设备运行电源丢失，以及电力系统发生严重事故。
直流系统的接地故障分为直流正极接地、直流负极接地和直流正极和负极接地，分别在一个点上进行。
2.1隔离监测装置直流系统应配备绝缘监测装置。
如果直流系统发生接地故障或绝缘降至规定值，绝缘监测装置可靠运行并发出信号。
变电站大多采用功能完善的微机在线监测装置。
监控设备包括所有馈线、充电设备电路和蓄电池电路。
绝缘监测装置可测量正负母线的电压值和对地绝缘电阻值，以及各支链的绝缘电阻值。
绝缘在线监测装置分为覆盖式低频低幅信号型绝缘监测装置和智能型电流互感器型绝缘监测装置。
这两种设备的常规监测设备之间几乎没有区别。
它使用电压采集信号元件来采集地面上的正负电压。
经/D转换器和微机处理后，数字显示母线电压和母线对地绝缘电阻。
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直流电源装置工作原理及系统接地故障案例分析一、直流电源装置工作原理1高频开关电源工作原理MK－50智能型高频开关电源采用免维护铅酸阀控蓄电池作为电源,具有寿命长、无污染、体积小等优点;采用高频开关斩波直流变换器和先进的PWM脉宽调制技术,确保电力系统连续稳定供电;供电线路采用充电模块与稳压模块并联运行方式,输入的交流主电源经三相桥整流、滤波后,一路经充电模块对电池进行恒压限流充电,另一路经稳压模块连接到直流母线上;电气原理见图1;图1 直流电源电气原理框图1QF 主电源输入断路器 3QF 电池充放电断路器4QF 控制母线输出断路器 5QF 合闸母线输出断路器1KM 主电源输入接触器 3KM 进线接触器4KM 维护旁路接触器电池与合闸直流母线是永久连接的,在正常工作条件下,它从主电源上获取电能进行充电;对于双路电源进线系统,当主电源停电时,系统可自动切换到备用电源供电；当交流电源停电时,电池经稳压模块或硅堆向负荷供电;手动旁路开关可以将维修旁路与输出负荷直接连接起来,勿需中断对负荷的供电即可维修本直流电源;当主电源恢复正常供电后,系统自动恢复到初始状态;2监控系统简介MK－50智能型高频开关电源,采用PLC作为直流电源的监控系统以及和用户之间的通讯接口;监控系统提供了设备的操作、控制、参数测试、运行状态和故障报警的所有信息,主要由智能操作显示单元、微处理器控制单元、模拟量转换单元A/D、D/A、紧急断电按钮SB等部件组成;系统简介智能操作显示单元的触摸式液晶显示屏可进行系统操作,并能显示所有与直流电源有关的信息,包括电气参数显示、直流电源工作状态、故障存储以及报警等;投入使用后,液晶显示屏出现主屏幕信息,按“菜单”键即可进入菜单选择屏幕;系统的监控功能2.2.1系统操作在菜单选择屏幕状态下,按“操作”键进入系统操作屏幕,进行充电方式选择及“系统启动”和“系统停止”操作;根据所选择的充电方式自动对充电电压和控制母线输出电压进行设定;参数设定和参数显示在菜单选择屏幕状态下,按“参数”键进入参数设定和参数显示屏幕;主要参数有：充电电压,充放电电流,输出电压,输出电流;故障存储显示及报警在菜单选择屏幕状态下,按“故障查询”键进入故障存储显示屏幕;按“查询”键,便可查询故障发生的内容及发生时间;系统状态在菜单选择屏幕下,按“系统状态”键进入系统状态屏幕,又细分为“控制母线”、“合闸母线”和“电源状态”画面,可分别监察电源工作状态及各分路断路器的分合状态;3直流电源的运行状态正常运行采用交流电源供电时,整流器将交流电转变成直流电,经过整流滤波后对电池组进行均衡充电或浮充电的同时,兼对控制母线负荷供电;旁路电源投入运行对直流电源进行检修时,可以断开与主电源的联系而不中断对系统供电,也不会影响负荷;维修旁路允许完全停止充电模块和稳压模块的运行并实现电气隔离,在进行设备内部的检修时,不致对技术人员或维修人员造成任何危险;交流电源断电时的运行当交流电源断电时,直流控制母线上的电压是靠电池组放电来维持的,电池组经稳压模块对控制母线提供一个稳定的直流电压,此时不会因交流电源断电而影响负荷工作;此外,硅堆在任何非正常的情况下,均会不间断地向控制母线供电;4主要技术参数及应用效果输入电压：三相四线制,380V±20％频率：50Hz±10％额定输出电压：24V、48V、110V、220V额定输出电流：15～300A稳压精度：≤±％稳流精度：≤±％稳波电压：≤％绝缘强度：交流2000V,1min控制技术：15KHz,PWM脉宽调制技术二、直流系统接地故障案例分析1、直流接地概况变电所直流系统比较复杂,它需要供给动力、照明、控制、信号、继电保护及自动装置等系统,且还须通过电缆线路与屋外配电装置的端子箱、操作机构箱连接,发生接地机会较多;直流系统发生一点接地时,由于没有短路电流通过,熔断器不会熔断,仍能继续运行;但是这种故障必须及早发现并予以排除,否则当再发生另一点接地时,构成直流两点接地将会造成信号装置、保护装置及断路器的误动作,同时可能使继电器烧毁;当系统中某一处发生单相接地时,绝缘监察装置报警,有一极对地电压很低甚至为零,另一极对地电压升高甚至为全电压;电压降低的极发生接地;K1—电流继电器； K2—中间继电器； Y2—眺闸线圈为了使直流系统绝缘保持在良好的情况下,要求：每一个二次回路对地绝缘电阻不应小于1兆欧在比较潮湿的地区允许降低到兆欧当直流系统的任一极对地绝缘电阻对于 220V 系统： R 地<15~20k Ω 110V 系统： R 地<4~6k Ω48V 系统： R 地<Ω时,应发出灯光和音响信号; 2、绝缘监察装置 1．1灯监视装置 Y 2YADLYAYA＋_ ＋ _图3优点：简单、费用省缺点：1.直流回路绝缘接地时不能发出信号,只有检查时才能发现;2.不能反映直流回路绝缘电阻数值;3.任一极绝缘不良,经较大电阻接地时,灯亮案较难区分;4.若在中间继电器ZJ前一点D接地,在按下按钮后电流较大,使大部分继电器误动;．电压表监视装置＋_优点：1设备简单,费用省;2能测量每极对地的电压值,经过换算可检查对地绝缘电阻状况;缺点：1绝缘低或接地时不能发出报警;2不能直接从电压表上读出绝缘电阻值;直流电桥监测装置R1、R2和信号继电器XJJ;电阻R1和R2数R+与R-组成电桥的四个臂;继电器XJJ则接于电桥的对角线上,相当于直流电桥中检流计的位置;正常状态下直流母线正负极的对地绝缘电阻R+与R-相等,继电器XJJ线圈中只有微小的不平衡电流流过,继电器不动作;当某一极的绝缘电阻下降时,电桥失去平衡,继电器的线圈中即有电流通过;当此电流足够大时,继电器XJJ动作,其常开触点闭合,发出预告信号;．通用绝缘监视装置1 用一只直流电压表2V 和一只转换开关CK 来切换,分别测出正极对地电压或负极对地电压值,如果直流系统绝缘良好且大于1兆欧,则在此两次测量中电压表2V 的指针几乎停在零点;如果负极绝缘降低,则在测量正极时就有电压指示,负极若完全接地,电压表就指示出直流母线工作电压;⑧三、直流接地自动选线装置 1、概述发电厂和变电所直流系统比较复杂,而且通过电缆与配电装置的端子箱、操动机构等相连接,发生接地机会较多;直流系统发生一点接地时,由于没有短路电流流过,熔断器不会熔断,仍能继续运行;但如果这种单点接地故障不及时消除,继而发生两点接地,就有可能引起保护拒动或误动作跳闸;我厂三降压站直流系统接地现象也时有发生,以前这几个降压站直流系统虽都装有传统的绝缘监察装置,但当系统发生接地或绝缘电阻低于一定值时 ,只能发出灯光和音响信号;若要确定接地故障是哪一条回路,必须采用人工分段停电,逐个减小范围的方法进行查找;这图6通用绝缘监视及电压测量装置原理接线图7绝缘监视部分电气接线图+ _种方法不仅繁琐费时,而且在停电过程中,会增加保护误动、开关拒动或信号失灵的危险,容易引发事故;近年来,国内有关院所已开发了一些直流绝缘监测装置;由于这些装置大多需依靠对直流系统注入一交信号,装置通过电流传感器采入故障信号;因而,这种装置的检测效果往往会受到系统中分布电容的影响;针对上述存在问题,我们专门成立了技术攻关小组,广泛收集了国内外有关资料,对直流系统中各种接地情况进行了细致的分析,最后探寻了一种不需向被测系统注入任何信号的检测方法,并采用计算机技术对故障信号进行控制和处理,完善地解决了直流系统绝缘监测问题;本装置只能在某一极绝缘下降到一定数值时自动发出信号,它由电阻1R、2R 和一只内阻较高的继电器XJJ构成,当不测量母线对地电压时,电气接线图如图7所示;1R和2R与正极对地绝缘电阻R3和负极对地电阻R4组成了电桥,XJJ相当于一个检流计,如图8所示;通常1R=2R=1千欧,正常时正、负极对地绝缘电阻都较大,可假设R3=R4,故XJJ线圈中没有电流流过,当电流足够大时,继电器动作,自动发出信号;误动的可能性分析流过绝缘监视继电器XJJ线圈的电流IO,用有源两端定理,可解得见图8： U R3 R1IO= R3+R4 R1+R2R1R R3R4R1+R2 R3+R42检测原理接地故障判别本装置采用图1所示电路实现直流系统的绝缘监察;图中R1、R2R1=R2与直流系统正负极对地绝缘电阻R+和R-组成电桥的四个臂;绝缘监视继电器K与可调电阻器RP用来整定绝缘电阻报警值及中间继电器J1常闭触点串联后接在电桥的对角线上,相当于直流电桥中检流计位置;正常状态下,直流母线正负极的对地绝缘电阻R+与R-都较大,可视为相等,绝缘监视继电器K线圈中只有微小的不平衡电流流过,继电器不动作;当某一极的绝缘电阻下降时,电桥失去平衡,此时,流过继电器K线圈的电流IK,可用有源两端网络定理解得：U -IK= 2-1式中 U—直流母线电压；Rj—继电器线圈电阻；R+、R—直流正负极对地绝缘电阻；R+R+RRR1+R2R++R-R1+R2RP —可调电阻器； R 1、R 2—桥臂电阻; 当 R 1=R 2=R 时 ,则得：I K = 2—2 2R +R -+2R j +2RP+RR ++R -从上式可见,直流系统绝缘正常时,R +=R -,I K =0,K 不动作;当系统中任一极的绝缘下降到一定值在220V 直流系统中,绝缘电阻一般整定在15～20k Ω,且使I K 达到绝缘监视继电器K 的动作电流时,继电器动作,其常开接点K 接通,此时图1右边电路中A 点电位由高电平变为低电平;计算机测试到高速输入口为低电平时,装置即判别系统发生接地故障;图1 0 绝缘监察电路 由于装置中设有一人工接地点,这样当直流二次回路中任一中间继电器ZJ 一端发生接地时如图2中的B 点,在绝缘监视继电器K 、中间继电器ZJ 及电源之间构成回路,回路中电流I K 同时流过绝缘监视继电器和中间继电器;为防止中间继电器误动作,其I K 的值应保证绝缘监视继电器能可靠动作,而中间继电器不动作;因此,绝缘监视继电器应选用高灵敏度继电器,其内阻要大于直流系统中任一中间继电器的内阻,以确保装置的可靠性;＋ ―UR +- R -R 21选线方法前面我们已经阐述了判别直流系统是否有接地故障存在的方法;但当系统发生接地故障后,如何确定是正极接地还是负极接地在哪一回路发生接地接地电阻为多大这些问题尚未解决;PPE 图12 故障信号获取电路我们设计了一种可控电子开关,开关的一端与外部接地线相连,另一端经电阻R 2与电源相连接构成回路,如图3所示;图中左半部电子开关可在计算机控制下按一定频率通断直流电源E 的正负端；右半部为直流系统中某一支路N,在该支路的供电线路上装有电流传感器模块T;当直流系统正常时,支路中的负载电流I 1=I 2,而流过ZJJ 1 IT 中的合成电流为0即∑I=0,电流传感器无信号输出;当系统发生接地故障时如图3中N 支路的正端通过Rx 接地,并且Rx ≤20k Ω,则电子开关P 动作,从电源正极 Rx 地 R 2 负极形成电流通路,并在N 支路的正极回路中产生一个叠加电流Ix;此时,电流传感器T 中的∑I ≠0,其二次就会产生一电流信号I 0,此电流信号经装置采集后,根据故障电流的大小和方向,计算机就可算出接地电阻值和确定接地故障的性质即为正极接地还是负极接地;接地电阻可根据下式求出：U —nI 0R 2Rx = 2—3 nI 0 式中 n —传感器模块的电流比；I 0—传感器的二次电流由装置采集； U —直流系统的电压值； R 2—电子开关负载电阻;如在直流系统的每一支路中都装上电流传感器模块,装置便可进行巡回检测和完成故障线路的选线; 系统控制本装置是根据计算机高速输入口电平的高低来判别直流系统绝缘是否良好,并通过计算机的高速输出口、以及相应的外围电路完成接地故障检测控制,如图4所示;图中J 1为中间继电器；TIL 为光电耦合器；D 1为保护二极管,限制TIL 过电压；R 4为限流电阻；G 为电子开关P 的使能端;当直流系统出现接地故障时,计算机的高速输入口变为低电平;软件控制计算机的高速输出口,延时输出高电平,经光耦TIL 驱动继电器J 1动作,其常闭接点打开见图1,以隔离绝缘监察电路对选线回路的影响;再由高速输出口延时输出一高电平,驱动电子开关P 工作;装置对直流系统进行巡回检测后,显示故障线路编号、接地电阻值并语音报警;若故障排除,、先后转为“低”电平,J 1继电器释放,电子开关P 停止工作,装置进入监测高速输入口状态,或响应键盘操作;图13 故障信号监测控制简图 3 装置的特点和技术指标 特点1数字显示：发生接地时可显示直流回路编号,接地电阻值; 2时钟功能：正常运行中,可显示时间,做到一机多用; 3判线速度快,无需人工干预;4语言报警：发生接地故障时,语音报出接地回路的极性及回路编号; 5记忆功能：可记忆故障线路及接地发生时间; 6自检功能：可自行检查内部故障;芯片级 7自恢复功能：抗干扰能力强;8STD 标准总线结构：便于装置升级和维修;+12V电子开D 19装置不向被监测的直流系统施加任何信号,不会对被测系统有任何影响;10装置的检测速度和可靠性与被测系统的对地分布电容无关;技术指标1母线数：2段2出线数：32路可扩3系统数：1~4相同或不同电压等级4接地指示时间≤5秒5电源：交流220±10%V4硬件结构装置以单片机为核心,组成实时检测系统;考虑到功能的扩展与维修方便,采用标准工业控制总线STD BUS设计;装置主要由五块STD模板组成,系统结构如图5所示;图14 系统结构4.1主控板为提高装置的实时性和抗干扰能力,选用8098单片机为主控部件,它是一种高性能的16位单片机,内部无累加器结构,而是采用寄存器—寄存器结构,消除了累加器的瓶颈效应,操作速度和数据吞吐能力明显提高；另外它具有高效率的指令系统,最长指令执行时间为,最短只需2us;8098内部还配有自恢复电路、高速输入/输出口、脉宽调制输出以及10位A/D等,这对满足设计的技术指标提供了先决条件;在主控板上设置了8K/16K 程序存贮器,8K/16K/32K 的数据存贮器,扩展了一片并行接口电路8155和打印机电路,使该模块具有键盘显示接口及打印机接口;电路的结构框图见图6;4.2 A/D 模板A/D 模板的主要功能是：将输入的模拟量转换成数字量,以适应计算机对输入信号的要求;电路由模拟开关、采样保持器、程控放大器、A/D 转换器及各寄存器、控制器、驱动、缓冲、光电隔离器等构成,其结构框图如图7所示;A/D 转换器采用12位AD574芯片,分辨率为1/4096,转换时间为35us,非调整误差±1LSB,输入设定为双极性,采用双通道差分输入方式,其共模抑制比高,抗干扰能力强;由于应用了光电隔离技术,使数据总线、地址总线以及控制总线与受测现场的A/D 转换电路进行隔离,保证了STD 总线系统能工作在平稳和安静的环境中；电路中设有程控放大增益1~256倍可由软件控制,不但调整方便,D 0～D 7A 0～A 15D 0～D 7信号处理板信号处理板由绝缘监察、故障信号获取以及信号调理三部分组成;当系统发生接地或绝缘电阻低于规定值时,绝缘监察电路发送一个故障信号至8098单片机的高速输入口,由高速输出口控制信号获取电路中的电子开关,使接地回路中传感器二次产生一个故障信号,经信号调理后送A/D 进行转换;信号处理板结构组成见图8;A/D图16 信号处理电路组成框图主控板A 0～A 7信号输入图7 A/D 模板框图语音报警板为使仪器的人机对话更直观,有利于值班人员对故障进行处理,设计了语音报警电路;它与数字显示共同完成故障报警,并具有仪器自检应答功能;报警电路由语音合成器芯片UM5100、语音数据库27512、缓冲锁存器74LS273、音频放大器LM324、LM386构成,其结构如图9所示;先将所有故障语言信息及自检应答语言信息通过UM5100写入EPROM27512中多片,建立语音数据库此工作只需做一次,结构图中这部分框图未标出;装置检测到接地故障时,由主控板控制数据库与语音合成器,将该故障的语音数据信息还原成模拟电压信号,经放大后,由扬声器输出;图17 语音报警框图 键盘显示板这是人机对话的主要部件,设置在仪器的面板上;设计时应充分考虑面板简洁、自动化程度高、操作方便;键盘显示电路采用可编程键盘显示管理芯片8279,硬件实现显示扫描、键盘扫描和键盘去抖动;配合译码器、段选驱动器、位选驱动器、8段LED 及小键盘组成6按键、6位LED 模板结构见图10;面板按键少6只,设计中采用了复合键功能,能实现启动、停止、输出、自检、重检、故障记忆、打印、消音、显示转换、时间年、月、日、时、分、秒校正等十几种功能;8279 键盘 显示键盘回馈9011×8 7407 图18 键盘显示电路变电站直流系统是十分重要的电源系统,它是一个独立的系统,不受系统运行方式改变的影响,为控制回路、信号回路、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠稳定的电源,它还为断路器的分、合闸提供操作电源;1. 直流接地的概念及产生的原因直流电源为带极性的电源,即电源正极和电源负极;直流电源的“地”并不是实际接地,仅仅是个中性点的概念;如果直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值,这时我们称直流系统有正接地故障或负接地故障;直流系统由各种保护、控制设备、电缆、端子及箱体等构成,所接设备多、回路复杂,在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化,设备本身的问题等等,在绝缘老化破损、机械振动、灰尘沉淀、金属生锈、潮湿、漏水等各种因素的作用下,不可避免的发生直流系统接地;从我们所遇到的直流接地情况看,以端子箱、压力表进水,电缆表皮破损,裸露金属积有灰尘,在空气潮湿时引起直流接地最为常见；备用电缆芯端面没有包扎好而导致接地的现象也时有发生,另外,电缆在金属处拐弯或穿过金属物,由于振动、碰撞下产生绝缘磨损,也会发生直流接地; 2. 直流接地的危害直流系统发生一点接地,不会对系统构成危害;但如果发展成两点接地,就可能造成严重的后果;直流系统发生两点接地故障,便可能构成接地短路,造成继电保护、自动装置误动或拒动,或造成直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源; 1直流正极接地,有使保护及自动装置误动的可能;因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通,若这些回路再发生一点接地,就可能引起误动作;如图1所示,由于K1,K2两点接地,使出口跳闸继电器接点J21接通,J1带电,从而出口跳闸,而出现误动;同理,两点接地还可能造成误合闸,误报信号;2直流负极接地,有使保护自动装置拒绝动作的可能;因为跳、合闸线圈、保护继电器会在这些回路再有一点接地时,线圈被接地点短接而不能动作;同时,直流回路短路电流会使电源保险熔断,并且可能烧坏继电器接点,保险熔断会失去保护及操作电源;如图2所示,假设J41是振荡闭锁接点,当有振荡发生时,常闭接点J41断开,J3失电,常闭接点J31断开,此时即使跳闸接点J21合上,J1也不会出口;但当没有发生振荡,J41断开,J31合上,J1本应该出口,由于K1,K2两点接地,导致J3带电工作,J31断开,J1不能正常出口,而发生拒动;3、查找直流接地故障的方法1查找直流接地故障的一般顺序和方法：①分清接地故障的极性,分析故障发生的原因;主控板②若站内二次回路有工作,或有设备检修试验,应立即停止;拉开其工作电源,看信号是否消除;③用分网法缩小查找范围,将直流系统分成几个不相联系的部分;注意：不能使保护失去电源,操作电源尽量用蓄电池带;④对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路,利用“瞬时停电”的方法,查该分路中所带回路有无接地故障;⑤对于重要的直流负荷,用转移负荷法,查该分路而带回路有无接地故障;查找直流系统接地故障,后随时与调度联系,并由二人及以上配合进行,其中一人操作,一人监护并监视表计指示及信号的变化;2利用瞬时停电的方法选择直流接地时,应按照下列顺序进行：①断开现场临时工作电源；②断合事故照明回路；③断合同信电源；④断合附属设备；⑤断合充电回路；⑥断合合闸回路；⑦断合信号回路；⑧断合操作回路；⑨断合蓄电池回路；在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点,则应考虑同极性两点接地;当发现接地在某一回路后,有环路的应先解环,再进一步采用取保险及拆端子的办法,直至找到故障点并消除;4．查找直流接地故障时的注意事项：为了查找直流接地过程中不出现其它事故,查找时应注意以下几项：①当直流系统一点接地时,禁止在二次回路上工作;②瞬停直流电源时,应经调度同意,时间不应超过3秒钟,动作应迅速,防止失去保护电源及带有重合闸电源的时间过长;③为防止误判断,观察接地现象是否消失时,应从信号、光字牌和绝缘监察表计指示情况综合判断;④防止人为造成短路或另一点接地,导致误跳闸;⑤按符合实际的图纸进行,防止拆错端子线头,防止恢复接线时遗留或接错；所拆线头应做好记录和标记;⑥使用仪表检查时,表计内阻应不低于2000欧/伏;⑦查找故障,必须二人及以上进行,防止人身触电,做好安全监护;⑧防止保护误动作,必要时在顺断操作电源前,解除可能误动的保护,操作电源正常后再投入保护;⑨禁止用灯泡查找接地点,以防直流回路短路;⑩尽量避免在高峰负荷时进行;。