直流系统接地故障分析

直流系统接地故障分析
摘要：随着社会的发展，我国的用电量不断增加，电力系统发展迅速。

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
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。

1变电站直流系统的概述
简单来说，直流系统是变电站的电源，其主要作用就是当变电站发生突发情
况不能正常得到供电的时候，给电力系统中的各个部分各个设备提供供电，保证
电力系统能够正常的运行，在电力系统恢复正常的时候便停止工作。

直流系统有
好处也有缺陷，就是直流系统一般不会保护电力系统中的继电回路，当直流系统
在运行的时候，如果直流系统本身发生了一些特殊的情况，很难得到有效的保护。

直流系统由四部分组成，这四部分分别是：充电装置、直流回路、直流电荷和蓄
电池。

构建充电装置时一般都是采用硅整流的方式；直流回路一般是由熔断器、
绝缘装置和断路器三个部分组成；直流负荷就是变电站的二次回路，直流负荷可
以保护变电站的原件；蓄电池一般是阀控式铅酸电池和防酸隔爆式电池。

2直流系统接地的分类
实际上直流系统的网路连接较为繁复，所以它的接地状况总结下了存在下面
几类：依照接地极性能够以正/负极接地来划分；依照它接触地面的类型能够分
成直接/间接接地两种。

前者也称之为金属/全接地，后者则可称之为非金属/半
接地；若是以接地的具体情况可划归成单点/多点/环路以及绝缘四种接地的方式，这里最后一种也可以叫做片接地。

3直流系统接地的原因
变电站直流系统的电路较为复杂同时连接设备也非常多，在长时间工作以后
会由于工作地点的变更、级阶段更替、线缆及配套设备的逐渐失效和损坏，设备
损耗状况等，就有可能导致直流系统接地的问题互相。

在变电站在前期建造或者
迁移设备的时候，因为工程需要的移动等诸多因素，有可能会制造新的电力系统
接地隐性问题，而直流系统在以上几种变化中很有可能受损节。

搬运的路程和时
间越长，系统出现接地问题的可能性就越大。

4变电站直流系统接地的危害
4.1正接地可能导致断路器误跳闸
由于断路器跳闸线圈均接负极电源，因此当发生正接地时可能导致断路器的
跳闸，如图1所示，当图中的A点和B点同时接地，相当于A点和B点通过大地
连起来，中间继电器KM可能动作造成断路器的跳闸。

同理，当图中的A点和C
点同时接地，和图中的A点和D点同时接地均可能造成断路器跳闸。

4.2负接地可能致使断路器误判断不跳闸
，若是B、E两点都处于接地状态，在B、E点经由大地相连后，如此中间继
电器KM就会短接的状态，这时若是系统有事故出现保护行为，在中间继电器KM
短接的情况下，它是不会做出反应的，断路器也就不能正确跳闸，出现拒动情况，
让事故范围迅速扩大。

从以上的论述可以看出，直流系统如果只是一点接地，对二次回路是不存在破坏因素的，如若有两点均接地的情况发生，就会出现断路器无判断或误判断。

从动作的现实状况来看，若是直流系统检测回路出现预告信号警示，认定此系统接地，就能判断，直流系统的接地故障业已导致了断路器存在出现误判断或拒段落的事故可能，就要即刻进行排除。

5直流系统接地故障的处理方法
5.1完善处理直流系统接地故障的标准
我国目前没有颁布相应的处理标准，这就导致在故障发生的时候工作人员由于没有相关的依据而不知道怎样对故障进行处理。

延误了故障处理的时间，加大了问题严重的可能性。

5.2接地处理方法
一般情况下每一段直流母线都有相应的配置一个绝缘监查设备，配置绝缘监查设备的主要目的是为了可以掌握直流系统当中，正负母线的绝缘情况，是否处于一个正常状态下，若是存在直流接地故障，此时，设备可将故障的大致范围显示出来，但是无法将故障的具体位置显示，进行故障具体位置的定位工作，还需要联合手动拉路的方式进行检查。

当接地范围大致的确定之后，就能够采用万能表进行测量，测量母线的电压状况，由此判断出直流系统的接地情况，若是正负极的电压存在不统一的现象，则可判断出哪一级为接地极，接地极为电压低的那一级，再使用拉路法即可确定出故障的具体位置。

另外，还可以使用故障定位查找仪器，排查直流接地故障也是常用的方法。

利用先进的故障定位仪器，在排查故障时不需要切断直流回路电源，采集互感器可直接检测各分布回路是否有接地现象，并通过发出报警信号提示检修人员。

虽然仪器定位查找法使用方便、操作简单、省时省力，但是目前市面上的直流故障定位查找产品抗干扰能力及兼容性普遍较差，出现误报的几率很高，因而这一方法只能作为辅助性手段。

随着技术的发展，直流系统接地故障处理的方法越来越多，当发生直流系统接地故障时，工作人员要保持清醒的头脑，不擅自处理，将其情况汇报给相关部门，有专业的维修人员负责维修工作，维修人员在确保自身安全的前提之下，严格按照操作要
求，找出接地极点，并对接地极点的正负情况进行准确的判断。

根据实际情况，
若是条件允许，采用分网法，把两段接线的母线分段刀闸拉开，缩小判断的范围，提高判断的准确率，从而快速找出接地极点。

并根据自己的经验，挖掘问题产生
的根本原因。

若是发生直流接地时，需要注意的是保护好其它设备，与多个维护
人员共同开展维护工作，从安全的角度出发，不可由一个维护人员单独负责维修
工作。

5.3查找直流接地时的注意要点
1）直流母线接地后，要及时做好预防措施，严格按照操作标准去做，尽可
能避免短路现象，并防止二次回路接地的发生。

2）查找工作人员由两名员工一
起工作，以免触电，保证安全和相互监督；并且工作人员在拉路检查时，动作要
及时准确，因为有一定的时限，避免断电时间过长而造成其他故障。

3）为了避
免错误的判断，要根据信号和绝缘监测表判断和综合分析；若采用一接地点，就
不能应用万用表通过断档位进行测量。

结语
直流系统是电厂重要组成部分，它能提供运行所需的电力。

因此，如果DC
系统接地故障，则会破坏电站的稳定性。

直流接地的查找存在一定的风险和复杂性，通常需要根据具体情况进行综合使用，但不能造成失电和保护误动。

此外，
加强直流负载相关的设备维护维修，是减少DC系统接地的有效途径，对于值班
人员来讲，当接地报警发生时能够跟踪负荷停止及设备的检修情况，可以大大提
高接地的查找效率。

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