淺析變電站直流系統(tǒng)的接地故障

1、淺析變電站直流系統(tǒng)的接地故障 淺析變電站直流系統(tǒng)的接地故障 【摘 要】本文系統(tǒng)的分析了直流接地的原因、危害，并針對此提出直流接地時(shí)相應(yīng)的處理方法、考前須知及預(yù)防直流接地措施。 【關(guān)鍵詞】淺析；直流系統(tǒng)；接地 0.引言 變電站內(nèi)的直流系統(tǒng)是獨(dú)立的操作電源，直流系統(tǒng)作為變電站內(nèi)的操控系統(tǒng)、繼電保護(hù)、信號(hào)裝置、自動(dòng)裝置提供電源；同時(shí)作為獨(dú)立的電源在站用電消失后，直流電源還可作為應(yīng)急的備用電源，即使在全站停電的情況下，仍應(yīng)能保證繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置、控制及信號(hào)裝置和斷路器等的可靠工作，同時(shí)亦能供應(yīng)事故照明用電。由于直流系統(tǒng)的負(fù)荷極為重要，因此確保直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行，是保證變電站平安運(yùn)行的決定性條件之

2、一。如果直流系統(tǒng)存在一點(diǎn)接地，供電可靠性大大降低，因?yàn)樵诮拥攸c(diǎn)未消除時(shí)再發(fā)生第二點(diǎn)接地，極易引起直流短路和保護(hù)及斷路器誤動(dòng)、拒動(dòng)，所以直流一點(diǎn)接地時(shí)，設(shè)備雖可以繼續(xù)運(yùn)行，但接地點(diǎn)必須盡快查到，立即消除或隔離。從眾多運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、故障實(shí)例來看，引起直流接地的原因有很多又是可以預(yù)防的。 1.直流接地的概念 正常情況下正極對“地的電壓、絕緣電阻和負(fù)極對“地的電壓、絕緣電阻是相近且平衡的。如果直流電源系統(tǒng)正極或負(fù)極對“地間的電壓、絕緣電阻值降低至某一整定值，或者低于某一規(guī)定值，這時(shí)我們稱該直流系統(tǒng)有正極接地故障或負(fù)極接地故障。 2.直流接地故障類型及特點(diǎn) 2.1無源電阻性接地 直流系統(tǒng)正極或負(fù)極通過電阻單

3、點(diǎn)接地。運(yùn)行中的直流接地故障決大多數(shù)為此種情況，通過直流拉路查找可以處理。 2.2多點(diǎn)經(jīng)高阻接地 直流系統(tǒng)多點(diǎn)經(jīng)高阻接地后，直流系統(tǒng)的總絕緣電阻逐步下降，當(dāng)?shù)陀谡ㄖ禃r(shí)，才發(fā)出接地告警，從而出現(xiàn)多點(diǎn)接地現(xiàn)象。 2.3多分支接地 有關(guān)設(shè)備經(jīng)過屢次改造或施工不小心及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)不合理等，都將導(dǎo)致經(jīng)多個(gè)電源點(diǎn)引來正電源或負(fù)電源去某個(gè)設(shè)備，當(dāng)該設(shè)備直流回路發(fā)生接地時(shí)，即為多分支接地。此種情況比多點(diǎn)接地更麻煩，通過拉閘幾乎不可能找出接地支路，因?yàn)閿嚅_任何一條支路，接地點(diǎn)仍然存在，對地電壓也不會(huì)發(fā)生變化或變化較小，此時(shí)應(yīng)在保證平安的根底上斷開所有支路再逐條支路送出，來查找接地線路 ，但風(fēng)險(xiǎn)較大。 2.4有源接

4、地 通過交流電源引起的接地稱為有源接地，交流220V串入直流系統(tǒng)將引起接地故障，由于其電壓較高，接地母線對地電壓為300V左右，非接地母線對地電壓可高達(dá)約500V，而且功率很大，常常會(huì)燒損保護(hù)和控制設(shè)備，并引起保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)。這是最嚴(yán)重的故障現(xiàn)象，應(yīng)引起特別關(guān)注，發(fā)生此類情況后應(yīng)立即進(jìn)行查找。變電站現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)禁交、直流同纜，直流端子與交流端子必須用空端子隔離開。 3.直流接地故障的危害 正接地可能導(dǎo)致斷路器誤跳閘。 負(fù)接地可能導(dǎo)致斷路器的拒跳閘。 4.直流接地的原因 4.1氣候因素 由于氣候因素造成的直流接地是一種最為常見的情況，如雨天或霧天可能導(dǎo)致室外的直流系統(tǒng)絕緣降低造成直流接地。 4.2人

5、為因素 由于工作人員在施工中誤碰或者施工質(zhì)量的不良也會(huì)留下接地隱患，如室外設(shè)備未加防雨罩、二次回路漏接線頭、誤將控制電纜外皮絕緣損傷等。 4.3自然因素 直流回路在運(yùn)行中常常受到多種不利因素的影響，如設(shè)備運(yùn)行、操作過程中的機(jī)械振動(dòng)、擠壓、設(shè)備質(zhì)量不良、直流系統(tǒng)絕緣老化等都可引起接地或成為一種接地隱患。 4.4小動(dòng)物因素 當(dāng)二次接線盒密封不好時(shí)，壁虎等小動(dòng)物鉆入端子箱內(nèi)，爬上端子上造成直流接地。電纜外皮被老鼠咬破時(shí)，也容易引起直流接地。 4.5環(huán)境因素 由于環(huán)境質(zhì)量較差對直流系統(tǒng)帶來負(fù)面影響，如端子生銹、積灰引起的直流接地。 5.直流接地的處理 直流接地時(shí)應(yīng)盡快處理，以免威脅運(yùn)行平安。其故障點(diǎn)查

6、找方法有拉路檢查法、直流接地選線裝置監(jiān)測法、便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法等。在變電站現(xiàn)場多用拉路檢查法、直流接地選線裝置監(jiān)測法，其中直流接地選線裝置還普遍存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問題。最終還得使用拉路檢查法。 5.1拉路檢查法的原理 直流接地回路一旦從直流系統(tǒng)中脫離運(yùn)行，直流母線的正、負(fù)極對“地電壓就恢復(fù)并會(huì)出現(xiàn)平衡。所以人們通常通過直流回路瞬間停電，引起的對“地電壓變化確定直流接地點(diǎn)是否發(fā)生在該回路，這就是所謂的“拉路法。 5.2拉路檢查法一般處理原那么 根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行方式、操作情況、氣候影響來判斷可能接地的地點(diǎn)，按照先次要負(fù)荷后重要負(fù)荷、先室外后室內(nèi)，先合閘后控

7、制，由總電源到分路電源，逐步縮小范圍。采取拉路尋找、處理的方法。應(yīng)注意：切斷各專用直流回路的時(shí)間不要過長，不管回路接地與否均應(yīng)合上。 5.3拉路檢查法的拉、合次序 事故照明，臨時(shí)工作電源及繼電保護(hù)試驗(yàn)電源試?yán)?、合?熱備用、冷備用設(shè)備的試?yán)?、合?開關(guān)合閘電源，I、II段的電源試?yán)?、合?退出重合閘，試?yán)⒑现睾祥l電源。 通訊電源及遠(yuǎn)動(dòng)裝置電源試?yán)⒑稀?故障錄波器電源試?yán)?、合?通過調(diào)度將220KV主保護(hù)改接信號(hào)后試?yán)?、合保護(hù)控制電源I、II。 試?yán)⒑闲铍姵爻潆姍C(jī)電源。 試?yán)?、合蓄電池?當(dāng)確定接地范圍后，如無法停用，應(yīng)報(bào)告工區(qū)派人盡快消除，無法查找后及時(shí)匯報(bào)工區(qū)。 6.接地查找考前須知

8、6.1防止不正確的查找方法造成的直流系統(tǒng)兩點(diǎn)接地 如使用燈泡查找法，使用內(nèi)阻低于2000的萬用表和電壓表。 6.2防止保護(hù)誤動(dòng)作 必要時(shí)在瞬間斷開操作電源前，所以在拉合前應(yīng)申請退出保護(hù)出口壓板。操作電源正常后再投入。 6.3查找故障，必須二人及以上進(jìn)行 6.4當(dāng)直流發(fā)生接地時(shí)，應(yīng)停止所有二次回路上的工作 6.5做好異常、事故處理準(zhǔn)備 7.直流接地的預(yù)防措施 7.1從設(shè)計(jì)上消除直流接地隱患 7.2加強(qiáng)施工管理、注重施工質(zhì)量、嚴(yán)把驗(yàn)收關(guān) 7.3加強(qiáng)室外設(shè)備維護(hù) 從運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看直流接地大多數(shù)均發(fā)生在室外設(shè)備上，因此加強(qiáng)室外設(shè)備維護(hù)可以大大減少直流接地故障。 7.4提高檢修質(zhì)量 設(shè)備損壞要及時(shí)更換、處理，對老化、設(shè)備電纜及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更新，可以有效的防止直流接地故障的發(fā)生。 8.結(jié)束語 直流系統(tǒng)能否正常、可靠運(yùn)行對變電站的平安運(yùn)行及其重要。直流接地的查找，尤其是復(fù)雜的直流接地的查找是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，要熟練掌握這門技術(shù)需要不斷的實(shí)踐和總結(jié)。在更先進(jìn)的技術(shù)出現(xiàn)以前，當(dāng)前的直流接地更多是依靠實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也應(yīng)該加強(qiáng)對直流系統(tǒng)重要性的認(rèn)識(shí)和運(yùn)行維護(hù)，預(yù)防為主，才能使直流系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運(yùn)行