变电站直流接地故障分析与处理

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1、变电站直流接地故障分析与处理（国网铜陵供电公司安徽铜陵244000）摘要：直流系统是变电站十分重要的电源系统，为电力系统的控制回路、信号回路、继电保护、通讯设备及事故照明等提供可靠稳定的不间断电源，为断路器的分、合闸提供操作电源。直流系统的可靠与否，直接影响整个电力系统的安全稳定。在变电站日常运行维护和异常处理工作中，最复杂的就是直流接地故障的查找与处理。木文重点介绍了变电站直流接地的概念及产生的原因，分析了直流接地系统故障的危害及解决方法，简述常见直流系统日常运维维护。关键词：直流系统；直流接地故

2、障；电源系统；不间断电源绪论直流系统作为电力二次系统的重要组成部分，涉及到继电保护、自动装置、远动装置和通讯装置的安全稳定运行。直流系统自身的可靠及安全直接影响到整个系统的安全，由于电力系统应用直流电源的特殊性，特別是控制回路和保护回路的应用，使直流系统的故障成为电力系统更大故障的事故隐患。1.直流系统故障接地分析直流电源（DCpower）有正、负两个电极，正极的电位高，负极的电位低，当两个电极与电路连通后，能够使电路两端之间维持恒定的电位差，从而在外电路中形成由正极到负极的电流。直流电源的“地”并

3、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。2.直流系统接地故障的危害直流单极接地分为正极接地和负极接地，正极接地可能导致断路器误跳闸，负接地可能导致断路器的拒跳闸。直流接地故障中，两点接地的危害较大。当直流系统发生两点接地故障时，有可能使保护回路或控制回路误动作，造成设备不应有的跳闸或把停运的设备误投入运行，在某种特殊故障情况下还会烧毁二次冋路中的保险，严重吋会烧毁二次继电器辅助触点或使运行中的保护电

4、源掉电。一旦在保护电源掉电、保护失灵吋发生一次设备短路或接地故障，将会使电力故障扩大，严重破换电力系统的安全稳定运行。在实际运行中，当直流系统监测冋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己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。[1]1）当直流电源正极发生接地故障，可能会造成运行中断路器发生误跳闸。当直流控制电源正极A点单点接地吋，保险丝不会熔断,设备仍能正常运行。但是当直流控制电源A、D两点冋吋发生故障接地吋，正电就会越过分闸操作幵关KK，使跳闸线圈TQ带

5、电，引起断路器误分闸。2）当直流电源负极发生接地故障，可能会造成运行中断路器发生拒跳闸。如图1-3所示，当直流控制电源负极E点一点接地吋，保险丝不会熔断，设备仍能正常运行，但是当D、EF两点同时发生接地故障时，若此吋需要断路器分闸或设备保护需要动作时，由于D、E两点将跳闸线圈TQ短路。致使跳闸线圈TQ不会带电动作，造成断路器拒动情况。同吋由于正负极之间短路，会烧毁保险丝RD3）虽然一般情况发生直流一点接地不会造成事故，但这是在继电器、光藕动作电压大50%额定电压的前提下，所以，当继电器、光藕动作电压

6、低于50%额定电压时，单点接地同样会造成误动。图1中B点接地而Zj动作电压低于50%额定电压吋，ZJ同样会动作。所以单点接地故障同样也会影响到控制冋路及保护冋路的正常工作，给电力系统内一次设备的安全稳定运行带来潜在危害。1.直流系统故障接地查找当直流系统发生接地时，直流系统绝缘监测装置发出预告信号。此时，应首先确定是正极接地，还是负极接地；是完全接地，还是绝缘电阻降低。然后再根据运行方式、检修、操作及气候等因素综合判断可能接地的地点，最后参照接地故障查找原则确定寻找地点的方法和步骤。信号发生器从系统

7、采样正、负、地电压，电阻信号，CPU判断是否正常。若正常则显示正常，不对系统注入任何信号。若不正常，判断是正接地或负接地，如果是正接地就在正与地之间加入一个微弱电流信号，如果是负接地，就在负与地之间加入一个微弱电流信号。将信号进行快速傅里叶变换，将高次谐波及无用信号的频谱滤除，去除用信号弹频谱，进行反傅里叶变换，实时显示，自动捕捉、跟踪变化，将波形显示在液晶屛上。也可用模糊智能识别技术，用中文显示接地情况。[2]1）直流在线绝缘监测装置这是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装置。该装置的优点是能在线

8、监测，随吋报告直流系统接地故障，并显示出接地冋路编号，判断是正极接地，还是负极接地。缺点是该装置只能监测直流冋路接地的具体接地冋路或支路，但对具体的接地点无法定位。受监测点安装数量的限制，很难将接地故障缩小到一个小的范围。此类装置还普遍存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。2）拉回路法“拉冋路法”是电力系统査找直流接地故障一直沿用的传统方法。所谓“拉冋路”，就是停掉该冋路的直流电源，断开电源时间一般不应超过3秒。拉路顺序从一般冋路到重要冋路，先从信号冋路