对变电站直流系统接地故障和处理方法探析

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1、对变电站直流系统接地故障和处理方法探析　　【摘要】直流系统的主要功能是为相关系统或结构提供电源，是变电站的重要组成部分。由于直流系统遍布变电站的各个角落，且部分地方运行环境恶劣，其接地故障在变电站中经常发生。本文通过分析变电站直流系统接地故障的产生原因，针对其故障处理原则及处理方法进行探讨。以期通过本文的阐述为减少变电站直流系统接地故障的发生，促进变电站稳定运行提供理论参考。【关键词】变电站；直流系统；接地故障；处理方法1.变电站直流系统接地的产生1.1直流系统接地的概念由于直流电源为带极性的电源，即电源正极和电源负极电力系统交流电源有一个“地”的重

2、要概念。为了系统安全，变电站、发电厂所有设备的外壳都会牢牢的接在这个“地”上，而且希望其阻抗越低越好。直流电源的“地”并不是实际接地，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问的绝缘电阻值降低至某一规定定值，这时我们称直流系统有正接地故障或负接地故障。7直流系统分布支路很多，负荷涉及面广，会由于环境改变、气候变化、污染、高温等引起电缆老化、接线端子老化、元件损坏以及设备本身等问题使某些绝缘薄弱元件绝缘水平降低，甚至绝缘破坏造成直流接地。且运行的时间越久，接地的可能性就越大。直流系统接地一般分以下几种类型：（1）电缆、设备、元器件老化造成绝

3、缘水平下降，特别是遇到大雨、浓雾等特殊天气引发直流系统接地，天气好转时可能会消失；（2）设备检修或改造施工等原因造成直流系统回路线头松动、脱落并碰触金属外壳，造成直流系统接地；（3）变电站二次装置烧毁等情况引起直流系统接地，此类情况常常伴有保护动作，开关拒跳、拒合以及焦糊味等情况。1.2直流系统接地故障产生的原因直流系统发生接地故障往往同多种原因引起，但总结起来主要有人为和自然两方面因素。人为因素如工作人员在二次回路带电工作，使直流电源碰到接地部分：人为的机械力造成电缆损伤，使带电芯线与屏蔽层碰到一起。如果是直接接地还比较容易发现，但像芯线绝缘损伤等

4、不一定立即发出接地信号，等到天气发生变化，湿度增大后就可能引起接地。此外，在改造、检修过程中接错电缆芯号，使电缆一端接直流电源，另一端作为备用芯而不作任何保护处理，一旦备用芯碰到设备外壳，也会造成接地故障。7自然因素如设备质量不良，直流系统绝缘老化等可能引发接地；雨天或雾天导致室外的直流系统绝缘降低可能引发直流接地；室外断路器电缆其保护铁管中容易积水时间长了可能造成接地：变压器的非电量回路，因变压器渗油或防水不严，造成绝缘损坏引发按地；设备端子受潮或积有灰尘等造成绝缘降低引起接地；断路器的操作线圈、电笛、电铃等，若引线不良或线圈烧毁后绝缘破坏引发接地

5、。2.变电站直流系统接地故障的处理原则（1）处理故障过程中严禁二次回路有人工作，查找和处理必须由两人及以上同时进行，处理时不得造成直流短路和另一点接地，造成故障的进一步扩展。做好具体安全措施，避免处理过程中造成保护误动作。（2）故障判断先微机后人工、先外后内、先次后重、先信号再控制。即在故障处理时先依据直流系统的绝缘监察装置查询到的故障支路去检查。如果没有绝缘监察装置或发现绝缘监察装置提供的判断有误则再人工进一步查找。故障点查找的范围一般先考虑室外，室外受环境影响比较大，室外排除了再找室内。在回路方面先检查对安全影响较小的信号回路，然后才是控制回路，

6、采用拉回路的方法时，要先拉次要的负荷回路，再拉重要回路。（3）顺停法拔插直流熔断器或者空气开关时应经调度同意，且避免在高峰负荷时进行。3.变电站直流系统接地故障的处理3.1处理方法3.1.1利用绝缘监察装置判断7变电站的直流母线一般分为两段，每段母线上均装有微机型绝缘监察装置。直流系统正常工作时，装置数字显示母线电压，监测直流系统正、负母线绝缘状况。当直流系统发生接地时，装置自动启动报警之后产生低频信号，由正负直流母线平衡对地注入直流系统，再通过安装于每一支路上的传感器接收这一低频交流信号。CPU对各条线路所采集信号电流进行分析，判断出故障线路号及接

7、地电阻值，完成自动选接地线的功能。3.1.2利用拉路法进行判断直流系统发生一点接地之后，绝缘检测装置发出报警信号。运行及维护人员应尽快检测出接地点的具体位置，并予以消除。利用微机型绝缘监察装置可以确定出接地点所在的直流馈线回路。对于没有设置能确定接地点所在馈线回路绝缘检测装置的直流系统，当出现一点接地故障之后，工作人员要首先缩小接地点可能所在的范围，即确定哪一条馈线回路发生了接地故障。确定接地点所在直流馈线回路的具体方法是“拉路法”。7所谓拉路法，是指依次、分别、短时切断直流系统中各直流馈线来确定接地点所在馈线回路的方法。当切除某一回路时故障消失，则

8、说明故障就在该回路之内，继续运用拉路法，就可以进一步确定故障在此回路的哪一支路当中。例如，断开直流屏主控控制