直流系统接地故障的探讨1

直流系统接地故障的探讨
摘要：直流系统是不接地系统，本文介绍直流系统绝缘的相关规定，直流接地的定义、分类，分析直流接地的危害性，探讨直流接地的查找方法，希望为尽快安全排除直流系统接地故障提供帮助。

关键词：直流系统接地接地危害查找方法故障排除
在电力系统中，无论是发电厂还是变电站，直流系统的可靠性都是保障安全运行的决定条件之一。

直流系统主要由蓄电池组、浮充电装臵、监测装臵及馈电支路组成，为控制回路、信号回路、继电保护及自动装臵等提供可靠稳定的不间断电源。

在正常情况下，直流系统正负极对地均为绝缘的，当发生一点接地时，一般情况下并不影响直流系统运行，但当出现两点及两点以上接地时，就会造成正负极短路，开关和保护回路误动、拒动现象。

所以当直流系统发生接地时，应迅速、准确地判断接地点并及时排除。

1、直流系统绝缘的相关规定：
根据国家电网公司《直流电源系统技术标准》及其他相关规定：llO V蓄电池组的绝缘电阻不小于100 KΩ，48V蓄电池组的绝缘电阻不小于50 KΩ；配电柜内直流汇流排和电压小母线，在断开所有其它连接支路时，对地的绝缘电阻应不小于10 KΩ；二次回路的每一支路和断路器、隔离开关、操作机构的电源回路，绝缘电阻不小于1 MΩ。

2、直流系统接地的定义：
当直流系统的正极或负极绝缘水平降到某一整定值或低于某一规定值时，统称为直流系统接地。

当正极绝缘水平低于某一规定值时称为正接地；当负极
绝缘水平低于某一规定值时称为负接地。

3、直流系统接地的分类：
从直流系统接地的构成上归纳起来有以下几种：按接地极性分为正极接地和负极接地；按接地类型分为直接接地（有的称为金属性接地或完全接地）和间接接地（有的称非金属性接地、非完全接地或半接地）。

此外还有按接地点情况分为单点接地、多点接地等。

4、直流系统接地的危害：
正极接地可能造成保护或开关误动作，负极接地可能造成保护或开关拒绝动作，而且一旦出现正负极同时接地就会发生故障，乃至发生事故。

二次回路中，某些元件是按短时通电考虑的。

若直流接地时，使这些元件长期通电，则可能烧毁这些元件。

5、直流系统接地故障的原因分析：
直流系统分布范围广、支路多，会由于环境改变、气候变化、污染、高温等引起电缆老化、接线端子老化、二次回路及设备严重污秽和受潮，接线盒进水，小动物爬入带电回路，元件损坏，交流串入直流回路等问题引起绝缘水平下降。

一般来说，投运时间越长，其接地的概率越高。

6、直流系统接地故障的查找：
直流接地真正通过一个金属点去接地的情况是比较少见的，更多的会由于空气潮湿，尘土粘贴，电缆破损，或设备某部分的绝缘降低，或外界其它不明因素所造成。

大量的接地故障并不稳定，随着环境变化而变化，因此查找直流接地是一个较为复杂的问题。

查找直流系统接地时按以下步骤进行查找：①根据接地的极性，分析故障可能发生的原因、大概位臵。

②若站内二次回路上有工作，或有设备检修试验，应立即停止，看信号是否消除。

③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（即逐一短时断开各支路保险或空开进行，一般用于能短时断电的非重要回路，停电时间应小于3S），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(即将发生接地的系统各个回路逐回短时切换到另一电压相同的正常直流回路中，观察接地现象是否随着转移，以判断该回路是否接地)，查该分路内各回路有无接地故障。

查找直流系统接地故障，随时与调度联系，并由2人及以上配合进行，其中1人操作，1人监护并监视表计指示及信号的变化。

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。

7、直流系统接地查找注意事项：
1）当直流发生接地时，禁止在二次回路上工作。

查找和处理必须由两人同时进行，处理时不得造成直流短路和另一点接地。

2）不能采用任意拔一只熔断器（特别是负荷熔断器）的办法寻找故障点，
这样易产生寄生回路导致保护误动作。

3）对于不能停电的直流设备，必须事先用备用直流电源供电，以保证在拉路时该回路直流电源不间断。

4）如果直流母线上所有负荷切除后故障仍不消失，则说明接地故障发生在直流电源部分（直流屏、蓄电池组、浮充电机、连接电缆等）。

为了避免在查找故障过程中给负荷造成较长时间停电，引起更大事故发生，在一般情况下应先用一套具有足够容量的备用直流电源（如备用充电装臵）给负荷供电，再将有故障的直流电源与外电路脱离来查找故障。

5）有时接地故障发生在主控信号回路中，在这种情况下，当拉开该回路时，中央信号失去电源，直流绝缘监察的声光信号不能发出。

这时，判断接地与否不能再利用声光信号，而要派专人监视直流绝缘监视继电器，看其触点是否动作来判断直流回路有无接地。

6）某一分支回路的电缆芯中，有属于控制、信号、闪光等回路用芯，当该电缆损坏接地时，接地故障可能同时在接于直流母线上的控制、信号、闪光等回路出线。

如顺着某一回路查找到电缆接地故障，其它回路故障就应怀疑是否也是由此引起。

考虑到这种连带关系，往往能获得事半功倍的效果。

7）查找接地故障前，应充分了解情况。

例如：运行有无异常现象、回路有无工作、天气情况等。

具体查找时，要采取先信号和照明部分，后操作部分，先室外部分，后室内部分的原则。

在切断各直流回路时，切断时间不得超3s，不论回路接地与否均应合上。

若直流失电可能引起保护及自动装臵误动，在切断前应采取必要的安全措施。

当发现某一专用直流回路有接地时，应及时找出接地点，尽快消除。

8、直流系统接地的防范措施：
做好室外端子箱的驱潮工作，定期检查端子箱内加热器是否按规定投入运行；搞好室外端子箱、机构箱门的维修和密封工作，防止雨水或潮气侵入；加强室外端子箱、机构箱的巡视检查，特别是暴风雨来临前要对室外端子箱、机构箱门作一次认真地检查；加强蓄电池组的维护，定期对蓄电池进行测量、清洁。

接地故障发生后，要及时认真地进行查找，尽快找出接地回路或接地点；找出接地回路后，要尽快予以消除，运行人员无法消除时，要督促检修人员尽快消除。