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。

从而逐
渐降低隔离级别。

一般来说，运行时间越长，发电厂直流系统接地故障的风险就
越高，甚至比变电站更高。

2、事故分析
变电站直流电源的正负极，主要用于保护、控制、信号、ups等，要求电源
安全可靠。

如果直流系统的正负绝缘电阻低于一定的固定值，绝缘监测装置同时，土的正应力和负应力也会相应变化，即极对接地应力，反之亦然。

事故变电站直
流电源屏绝缘监测装置显示，I总线绝缘降低，CT16、CT21分支接地不良，从实
证角度，发现并管理了各分支的接入点。

一般来说，总线绝缘降低当前直流系统
接地通常具有以下常见因素和几种消除方案。

(1)一般引起直流接地的因素。

一
次电路，次装置绝缘性能降低(老化、缺陷、质量等)。

二次回路连接，不合理装
配设备部件，直流负荷与负荷之间的距离太小；二次回路和设备对湿度、污垢、
水敏感，使直流接地绝缘降低，如无伞式气体继电器，雨水通过接线盒时，发生
直流接地；非人为因素引起接地，如小动物破坏引起的接地；人为因素引起的接地，如未拧紧的接线端子螺钉、从端子滑动、由于某种原因在铁架上接地或在没
有绝缘带的情况下拆卸废弃电缆芯；由于电池组泄漏，绝缘下降。

(2)接地泄漏
电流检测方法，接地泄漏电流检测方法主要是检测直流系统中的泄漏电流。

检测
装置和直流系统相互对立，检测器输出直流电压满足检测电流的值和极性。

接地
漏电流检测方法的工作原理是用直流分支电流传感器检测直流分支电流。

如果直
流变压器合成电流磁场引起的电流总和为零，分支绝缘性能良好；如果感应电流
总和不等于零，直流电压值不等于零，故障点可能位于该分支中。

超过程序设定
值后，直流电压值可视为接地故障。

在实际应用中，由于地面漏电电流检测方法
受到变电站电磁干扰和直流振荡的影响，需要采取适当的抗干扰措施。

此外，由
于技术条件有限，探测器无法准确定位故障点，这很容易导致偏差并生成错误警告。

此外，传感器参数的性能因过程而异，在使用前必须单独检测，每个传感器
的参数必须保存在控制程序中。

更换传感器或更改传感器性能设置需要更改控制
程序，从而使任务更加复杂。

(3)接地故障检测。

一要从绝缘监测装置报警信息
显示的CT16、CT21分支了解接地故障的极性，大致分析故障原因；其次，需要
知道直流母线、电路和电源屏的路径，并使用便携式直流系统位置检测仪测量这
两个电路，在这两个分支均未检测到负接地现象，因此在其他分支中检测到接地
现象，从而意味着仍然存在接地。

经验表明，电路绝缘相对于导致电池丢失的温
度升高而言有所降低。

最后，用传统的牵引电路法分离蓄电池熔断器和熔炼报警
熔断器，电路故障消失后，返回绝缘监测装置，用测定仪测量直流接地电压，确
定母线绝缘减少了损耗造成的故障。

3、查找直流接地故障的几点建议及方法
(1)连续电流接地后，须同时禁止二次回路上的电流运行，发现故障并处理
故障，须由两人同时操作，在实际处理故障期间不得引起短路电流回路(2)不可
能任意抽取引信，特别是电荷引信，从而发现直流接地的具体缺陷，从而助长了
导致在某种程度上不可行的错误保护行动的寄生虫学循环。

(3)如果直流母线上
的所有负载均被切断，相应的直流接地故障未消失，则说明直流电源部分发生接
地故障，即连续显示屏、电池组、连接电缆等。

为了尽可能避免在实际故障检测
过程中长时间停电，导致更大、更严重的安全事故。

一般而言，必须使用一整套
容量充足的一般公众备用电源，例如备用充电装置，然后将接地故障的直流电源
直接从外部电路中分离出来，以便于识别特定的接地故障(4)在某些时间节点上，直流接地故障可能直接发生在主控制信号电路中。

在这种实际情况下，电路一旦
打开，中心信号将直接失去电源。

直流绝缘监测的声光信号不能同时发出。

当时，为了确定是否已接地，不能再使用声光信号，但必须派遣特别操作人员不断监测
直流监测继电器，以确定是否发生了直流监测继电器内的具体接触点，从而进一
步查明是否存在任何现象(5)在特定部分分支电路的电缆芯中，有直接属于控制
的电缆芯，或者是信号电路、闪光灯等的使用芯。

一旦这些电缆由于接地而损坏，直流接地故障很可能会在同一时期内接受直流母线的控制，其他电路故障也必须
受到质疑，以确定它们是否也是由于接地故障造成的，以及在研究时是否能够认
识到这种关系(6)在进行接地故障检测之前，应尽可能了解内部的具体情况，例
如直流系统是否出现异常问题，电路是否继续正常平稳运行，外部天气条件等。

具体部署时发现直流接地故障时，可先跟踪信号灯和背光的具体操作，先外部后
内部为主要原则。

当这些特定和特殊直流电路被切断时，不管电路质量是否完全连接，切断时间都必须控制3秒钟。

结束语
直流系统在整个电力系统中起着非常重要的作用。

这不仅是广泛的分配，而且是整个电网和可持续发展的重要安全保障。

由于环境的变化、气候的变化、电缆和连接器的老化、设备本身的问题等原因，直流系统的接地是不可避免的。

在长期运行过程中，直流系统接地会对直流系统接地故障时变电站的安全运行产生重大影响。

因此，需要控制变电站直流系统接地故障和主要故障形式，准确故障分析对于快速消除接地危险和故障处理具有重要的指导意义。

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