浅谈直流系统接地故障问题

浅谈直流系统接地故障问题

程瑞红刘同和

程瑞红刘同和（濮阳龙丰热电公司河南濮阳457000）

中图分类号：TM6文献标识码：A文章编号：41-1413（2011）11-0000-01

摘要：针对直流系统发生接地的可能性比较大以及在整个系统中特别是二次系统中所处的重要地位，结合实际，提出直流接地的概念及查找的方法。

关键词：直流系统接地；接地原因；接地形式；查找方法；处理

对于发电厂、变电站，直流系统是很重要的电源系统，它是一个独立的电源。为电力系统的控制回路、信号回路、继电保护及自动化装置提供可靠稳定的电源。直流系统的可靠及安全直接影响到整个系统的安全，在线路的二次回路中特别是控制回路和保护回路的应用。但直流系统接地存在着很多的隐患，由于断路器跳闸线圈峻接负极电源，当正接地是可能导致断路器跳闸，负极接地可能是断路器拒跳使事故越级扩大。

一、直流系统接地

（一）什么是直流系统接地？

由于直流电源是带极性的电源，即电源正极和电源负极。交流电源是无极性电源，电力系统交流电源有一个真正的“地”。这个“地”直接关系到电力系统的安全。为了安全设备的外壳都必须牢牢地可靠的接“地”。如果直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降至某一整定值或规定值，这时我们称该直流系统有正接地故障或负接地故障。

（二）直流系统接地原因

对于发电厂、变电站直流系统设备多回路复杂，在运行中由于环境的影响、气候的变化，电缆使用年限过长存在接头绝缘老化以及设备自身的问题，直流系统发生接地的概率比较大。

（三）直流接地的形式

按接地的极性分为正接地和负接地；按接地的种类分为直接接地（金属接地或全接地）间接接地（非金属接地或半接地）；按接地情况分为单点接地、多点接地、环路接地和绝缘地接地；按接地地点所处位置的不同分为室内和室外；按接地原因又分为以下几种形式：

（1）有恶劣天气引起的接地。特别是阴雨、雾、雪天。在大雨天气雨水会流入露天的密封不严的接线盒及按钮引起接地。对于不装防雨罩的继电器，雨水进去也会直接接地和误动作。在梅雨季节或者大雾天气空气比较潮湿，电缆的绝缘降低，引发直流系统接地。

(2)小动物的破坏引起的接地。老鼠进入电缆洞会咬坏电缆皮引起直流接地。小飞虫、飞蛾钻进密封不严的接线盒有可能引起接地。

（3）接线松动脱落引起接地。若接线头松动脱落搭在其他金属器件上也可能引起接地。在拆除电缆头的过程中如果不做包扎一旦接触导电器件也会引发接地。

（4）内部元件损坏引起的接地。在电路的设计中为了抗干扰在正负极和地之间并联抗干扰电容，若电容击穿也可能引起直流接地。

二、直流系统接地的查找方法

（一）拉回路法

这是电力系统中查直流接地故障一直沿用的比较简单传统的方法。即分别对各路空气开关或熔断器拉闸停电进行查找。若停电后直流接地现象消失，说明接地点位于本开关控制的下级回路中；若现象继续存在，说明下级回路没有接地。通过拉路寻找，可将接地点限定在某个空气开关控制的直流回路中，再通过解开电缆芯，将接地点限定在室内或室外，再通过拔出插的元器件，将接地点限定在插件内或插件外，最终将接地点限定在某个回路中，再用摇表对回路中的每跟线摇测其绝缘从而确定接地点。

(二)直流接地选线装置监测法

这是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装置。该装置能在线监测，随时报告直流系统接地故障情况。但对具体的接地点无法定位，技术上受监测点安装数量的限制，很难将接地点缩小到一定范围，所以它的局限性较大。

（三）便携式直流接地故障定位

该装置在电力系统中广泛应用，无需断开直流回路，可带电查找。极大的提高了查找的安全性。

三、直流接地的处理

（一）试拉检修人员所接之临时电源；

（二）联系机、炉、燃油、化学等直流用户，询问有无设备启、停及异常情况，以便进行查找；

（三）进行动力直流负荷的选择，采用“瞬停法”，按照先室外后室内的顺序进行。对于直流油泵等动力负荷，必须通过值长通知机方采取必要的措施并得到明确许可、检查电动机确未运行后方可进行，拉开后迅速恢复，并汇报值长通知机方；

（四）进行操作直流负荷的选择，采用“转移法”，即先调整直流系统两组母线电压一致，推上母联刀闸，再切换直流母线上的某一路负荷至非接地母线上（推上该供电环状的解列点刀闸，然后拉开该供电环状接于接地母线的电源刀闸）；此后拉开母联刀闸，看接地是否转移到另一母线，若已转移，再用“瞬停法”对该供电环状负荷的各分支逐一瞬停，直至找到故障点。

（五）在进行操作直流负荷的选择时，主控楼操作直流电源一般应放在最后选择，且不得将环状供电的控制、信号电源长时间放在不同母线上运行。

（六）在瞬停设备的直流操作电源前，应先与有关值班人员进行联系，以免设备误动作。在择过程中，遇有故障发生时，应及时恢复供电。

（七）当全部直流负荷选择完毕仍未找到接地点时，则应检查蓄电池、浮充硅、闪光装置、电压绝缘综合监测装置以及直流母线本身。此时可以采取瞬间拉开设备出口刀闸及取下直流保险的方法进行选择。若接地仍然不能消除，则为直流母线本身接地，经确证无疑后，应采取必要的安全措施和技术措施，将故障母线停电，由检修班进行处理。

（八）发生直流接地后必须尽快查找接地点，并予消除，不允许发生一点接地后长期运行，以免再发生第二点接地后造成保护装置的误动或拒动。

结束语：

对于发电厂的直流系统错综复杂，在日常维护中要做到及时查找，定期巡视直流系统的对地绝缘。利用精度高的装置查找。直流接地虽短时对设备、机组运行不会带来较大危害，但是一旦发生两点接地短路，就会威胁设备及机组安全，使设备烧毁、机组解列，并威胁到电网的安全运行。因此发生直流接地应及时组织人员查找，尽早消除，把事故控制在萌芽状态。为了防止直流系统网络其他任何一点发生接地时而引起继电器的误动，减少不必要的故障，要求绝缘监测继电器的线圈具有足够大的电阻值，最好是采用光电原理或高阻(500KΩ以上)使直流系统的正式负极对地之间没有一个真正的接地点，假如直流系统一旦发生一点接地，只有一个接地点，监测装置就能及时发现也不会发生误动和拒动事故，同时两段监测上的绝缘继电器并列运行也不会造成任何事故，以适应电力系统和安全稳定。开发一种高阻抗的直流接地监测装置是能大大提高直流系统安全运行，也是一件十分有益的事情。