浅议变电站直流系统接地故障的查找处理

【前言】浅议变电站直流系统接地故障的查找处理由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。变电站直流系统最大的特点是长期带电、不间断工作，它有很多支路，并且负荷涉及面也相对较广，容易受到环境、气候、高温、污染等条件的影响，从而会引起电缆老化、元器件损坏、接线端子老化，其后果是导致绝缘水平下降。通常情况下，系统投入运行的时间越长，接地故障...

摘要：变电站是电力系统中最为重要的组成部分之一，其一旦发生故障会直接影响电力系统的正常运行。然而，由于一些原因的影响，使得变电站直流系统常常会出现接地故障。为此，快速、准确查找出故障位置就显得尤为重要。基于此点，本文首先分析了变电站直流系统接地故障的成因及危害，并在此基础上提出变电站直流系统接地故障的查找处理方法，期望通过本文的研究能够对确保变电站的安全、可靠、稳定运行给予一定帮助。

关键词：变电站；直流系统；接地故障

一、变电站直流系统接地故障的成因及危害分析

在分析变电站直流系统接地故障的成因前，先介绍一下直流系统接地的概念，当直流系统的正极或是负极与大地之间的绝缘水平降至规定值以下时，便称之为直流系统接地，大致可将直流系统接地分为两种情况，一种是正接地，具体是指直流系统的正极绝缘水平低于规定值；另一种则是负接地，即负极绝缘水平低于规定值。

（一）故障成因分析

变电站直流系统最大的特点是长期带电、不间断工作，它有很多支路，并且负荷涉及面也相对较广，容易受到环境、气候、高温、污染等条件的影响，从而会引起电缆老化、元器件损坏、接线端子老化，其后果是导致绝缘水平下降。通常情况下，系统投入运行的时间越长，接地故障的发生几率就越高，大体上可将直流系统接地故障分为以下几类：

1.因电缆、元器件、设备老化导致的绝缘水平降低，尤其是在雨季、大雾天气等情况下更容易引起直流系统接地故障，而这种故障有可能会随着天气转好而消失。

2.对设备进行检修或是改造施工等原因，导致直流系统回路线头松动、脱落并接触到金属外壳，从而引起直流系统接地故障。

3.变电站内二次设备损坏时容易引起直流系统接地故障，同时在这一过程中，还有可能伴有保护动作、开关拒跳或是拒合等情况。

4.产品自身问题。若是直流系统当中的一些主要设备设计不合理时，如绝缘监察设备、机构箱等，在受到外界机械力或是震动力的作用下，也容易引起直流系统接地故障。

（二）直流系统接地的危害

在直流系统接地故障中，危害最为严重的应属两点接地故障，虽然一点接地故障并不一定会对二次设备造成直接危害，但也必须进行及时处理，否则当直流系统中再出现一点接地时，不但会引起继电保护装置和信号装置误动作或是拒动，而且还有可能引起直流保险熔断，从而引起继电保护、自动装置失灵。此外，在较为复杂的回路当中，同级两点接地还可能导致一些继电器短接，无法及时跳闸，这样一来会使事故扩大。直流系统接地故障的危害大致可归纳为以下几个方面：

1.正极接地故障会引起保护及自动装置误动作。由于断路器的跳合闸线圈一般都是与负极电源相接的，若是在这些回路当中再出现另一点直流接地时，便会引起触点短路，从而使线圈带电引起误动作。

2.负极接地会引起保护及自动装置拒动。这是因为断路器的跳合闸线圈及继电保护器在这些回路当中再出现一点接地时，便会导致线圈的接地点短接，从而无法正常动作，同时还有可能使继电器的接点被烧毁。

3.直流系统接地故障不但会对设备造成危害，而且还会对整个电力系统的安全运行造成威胁，所以，有关规定要求，直流电源为220kV，接地在50V以上；直流电源为24V，接地在6V以上时，应当停止直流回路上的全部工作，查找接地点，以免导致两点接地的情况发生。

二、变电站直流系统接地故障的查找处理方法

（一）故障查找方法

当变电站直流系统发生接地故障时，应以最快的速度，在最短的时间内查明故障原因，并找出故障点，然后采取有效的方法进行处理。由于直流系统接地故障的种类较多，故障查找方法也有很多种，较为常用的有经验判断法、拉路法、直流接地探测仪查找法以及转移负荷法。下面分别对这几种方法进行介绍：

1.经验判断法。该方法主要是指按照以往经验，系统接地故障一般都发生在户外，容易受到环境和气候的影响，所以先查找新投入的与直流相关的户外设备及回路，然后再重点对经常漏水、漏气等位置进行查找，看是否存在接地的情况。这种方法最为明显的优点是直接、快速，缺点是仅凭借经验查找比较盲目，仅适用于环境、气候以及设备本身状况发生显著变化等情况。

2.拉路法。具体是指根据负荷的重要程度，按照一定次序短时拉开直流屏各条直流负荷回路，若是切除某一回路时故障消除，则表明接地故障就发生在这条回路当中。采用该方法进行故障查找时，通常按照以下顺序，即先信号和照明部分，后操作部分；先室内再室外。此方法的优点是能够找出故障点，缺点是耗时较长，会对系统正常运行造成影响，仅适用于直流负荷支路较少且供电重要程度较低的系统。

3.直流接地探测仪查找法。使用探测仪按照以下顺序依次进行查找，总母线、直流屏所供直流负荷、各个支路负荷、故障点。这种方法的优点是安全、可靠，并且不需要范围停电，缺点是受探测仪准确程度的限制，有时无法准确找到故障点。

4.转移负荷法。在有分段母线的直流系统当中，如母线分为Ⅰ段和Ⅱ段，此时可将Ⅰ段母线上的各路负荷逐次转移至Ⅱ段母线上，然后每次倒回一路负荷至Ⅰ段母线上，并断开分段联络开关，使母线处于分段运行状态，随后对Ⅰ段母线的绝缘监测器进行观察，看其是否出现接地告警信号，若是没有则换下一路负荷继续测试，直至找到故障点所在的回路为止。这种方法的优点是无需停电、快速易行，缺点是仅能找到故障所在的线路，但却无法确定出准确的故障位置，适用于带直流分段母线的直流系统。

由于以上几种方法均具有一定的优、缺点，为此，可将这几种方法综合到一起使用，这样便可以充分发挥出各自的优点、克服缺点，有利于故障的准确、快速查找。

（二）预防系统接地故障的有效措施

由于引起变电站直流系统接地故障的原因相对较多，为了有效解决这一问题，应当不断加强系统的日常运行维护，具体可从以下几个方面着手：其一，提高二次设备的施工质量，减少接地故障的发生几率。可通过对室外端子箱、机构箱进行密封或是加装防潮除湿设备，并对无法满足对地绝缘电阻要求的电缆及二次设备进行更换处理，这样可以有效避免接地故障的发生；其二，加大对隔离开关、断路器以及手车等一次设备的运行维护管理，对于隔离开关、断路器等带有机械传动部分的设备，应当严格按照操作规程进行操作，防止因操作不当引起接地故障；其三，在对系统接地故障进行查找处理时，必须按照相关电气设备检修运行规程的要求进行，同时还应充分考虑现场实际情况，作业时至少需要两名人员，严禁单人独立作业。

结论：

总而言之，变电站作为电力系统中较为重要的组成部分之一，它的运行可靠性不仅会影响到电力系统，而且还会影响到电力用户。为此，当变电站直流系统发生接地故障时，必须以最快的速度准确找到故障点，并进行及时处理，使故障对系统运行的影响降至最低。

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