试论直流接地故障与新的查找方法.doc

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1、试论直流接地故障与新的查找方法【摘要】在电力系统运行过程中，经常出现直流接地故障的问题，这给电力系统的安全和稳定运行带来了威胁。因此，针对直流接地故障进行分析，并探索对故障的查找方法具有重要意义。本文对直流接地故障的危害进行了介绍，并分析了常用的几种故障检测手段，提出了检测母线对地电阻的新方法。【关键词】直流系统直流接地直流绝缘检测一、直流系统接地故障概述直流电源作为电源的一种，其最主要的特征就是带极性，即电源正极和电源负极。直流电源不同于交流电源，它没有真正的“地”，它的“地”只是一个概念（一般称中性点）。直流电源正极和负极相对大地之

2、间存在一定的绝缘电阻，这个电阻值有一定的范围，且不能低于规定的数值。如果这个绝缘电阻值低于规定的数值，就很容易发生直流电源正接地故障或者负接地故障。直流系统所接的设备较多，被广泛应用在发电厂或者变电站，其有着冋路复杂的主要特点，在长期的运行过程中经常会因为某些因素变化而出现问题。例如，周围环境气候发生变化、电缆或者接头在长期使用过程中发牛老化等，这些因素将无一例外的导致直流系统接地。如果系统存在着一点接地故障，对于设备或系统的止常运行并不能产生什么影响，如果存在着两点或者两点以上的直流接地故障，系统中的保护装置就会出现误动或者拒动的情况

3、，严重影响设备和人身安全。经过调查显示，在电气故障中，因为直流接地而产生的故障位列第一,所以为了保证电气设备的安全运行，就必须对其潜在的威胁予以排查。目前，直流系统发生接地故障时，直流系统绝缘检测装置就会发出报警，但报警功能依然不够具体，这就需要我们人为的进一步查找具体故障点并排除。因此，研究新的、更快更安全的查找方法势在必行。二、常用直流接地故障检测方法及存在的问题直流接地故障的检测步骤有三个。第一，通过对直流接地电阻数值来进行判断，看其是否在规定的范围内，如果不在规定范围内，那么便存在直流接地故障。第二，对接地故障的支路进行判断。第

4、三，对直流接地故障点的具体位置进行查找。迄今为止，我国直流接地故障最为常用的检测方法主要有两种，分别是电桥法和注入低频交流信号法。（一）电桥法电桥法是直流接地故障进行检测的方法屮，使用频率较高的一种。其基本的工作原理是在直流系统中设置一个人工搭建的电桥，电桥包括两部分，一部分是直流电源正、负极对地产生的绝缘电阻，另一部分是人为设置的两个电阻。当系统止常时，电桥会处在平衡状态；当系统中某一个部分存在接地时，电桥就会失去平衡，并自动发出报警信号。然而这种方法存在着一定的缺陷：第一，当正负极绝缘电阻的数值已经非常Z低且两个数值相当接近，即使已

5、经超过规定标准，电桥仍然会处于平衡状态。第二,当正负极对地绝缘电阻数值都很大，但在规定标准范围内，而且两个数值之间差非常大的情况下,就会导致电桥失去平衡,发生误报警现象。第三,即使该方法能准确的检测出系统存在故障，也不能对绝缘电阻的数值进行计算。第四，这个方法并不能有效的判断出接地故障的支路位置，对于接地故障点也难以正确的找出。众所周知，这种方法投资成本少，设置的电路结构简单，使用方便，但是由于以上的儿种缺陷的存在，导致了该方法的精确率难以保证。因此,在要求不高的场合（可以拉开回路等）使用还是可以的，要求高的场合（不能断电或拉开回路等）

6、就难以胜任了。（二）注入低频交流信号法与电桥法一样，注入低频交流信号法也被广泛的应用于对直流接地故障的检测。其理论依据是，在直流母线和大地之间注入一个低频的交流电压源，通过电压源可以产生相应的低频交流电流。根据低频交流电压和电流值可以算出直流母线对地绝缘电阻的数值，通过低频交流电流的流通路径，对接地故障的发生地点进行判断，并确定故障点的位置。这种方法可以分为定频法和变频法两个方面，采用定频法比较简单，只需要对低频交流电流进行检测，慢慢的在整个装置中进行扫描，如果装置没有接近故障点，那么检测岀的低频交流电流值会非常平缓，没有明显的变化，但

7、是如果该装置从接地故障点旁通过，那么互感器的输出会出现显著下降的现象，通过这种方法，可以准确的对故障点的位置进行判断，相比于电桥法具有一定的进步。另一种是变频法，首先需要对两个频率下的低频电流的有效值进行检测，并间接算出接地电阻的数值，装置没有接近故障地点之前，接地电阻的数值会几乎保持不变，如果该装置接近了接地故障点，接地电阻的数值会持续增加，通过这种方式，也能够对接地故障点的具体位置进行确定。采用注入低频交流信号法虽然能够准确的对接地故障点进行探测，但是探测结果明显会因为电容的介入而深受影响，所以当系统分布电容很大时，使用这种方法就难

8、以对接地故障点的具体位置进行查找。与电桥法一样，该方法具有一定的局限性。三、直流接地故障检测的新方法采用注入低频交流信号检测法时，冃的是为了系统能够达到检测精度的标准，在进行检测之前需要对交流信号的幅值及频