直流接地对继电保护装置的影响

直流接地对继电保护装置的影响

俞建新

金华送变电工程有限公司浙江金华321000

摘要：电力系统在运行期间最重要的继电保护装置和电路保护设备，直流电源在运行期间会影响继电保护装置，所以需要协调以上两种设备装置之间的关系。此次研究主要是探讨分析了直流接地对继电保护装置的影响，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：直流接地；继电保护装置；影响分析

社会经济的快速发展促进了电力事业的发展，在建设变电站和发电站时也开始应用直流电源。直流电源能够确保超负荷运行下的正常供电，并且可以为继电保护装置提供直流电源。直流电源应用的普及也在一定程度上扩展了直流电源的应用功能，并且维护了社会生产生活的电力供应。所以需要深入分析直流接地对继电保护装置的影响。

1、直流系统和继电保护系统

1.1直流系统

直流接地是电力系统中的直流电源在运行期间某点直接接触地面，导致直流系统接地现象出现。由于直流系统中的电源和充电设备属于独立存在，能够为自动装置和远程控制装置提供电力保护，使其在故障状态下仍然能够稳定运行，确保电力系统稳定。电力系统运行期间直流系统能够给予电力维护装置所需电力，在出现故障事件之后，其能够确保电力维护装置的稳定运行，防止故障问题损坏电路保护装置或照明系统。

在电力系统中应用直流电源时需要考虑临界点问题，对直流系统接地情况进行检测，深入检查系统母线状态，在对各类母线绝缘性能进行测量能够对系统接地情况进行判断。从本质上讲，直流电源临界点属于点位数值，因此在实施接地检测时需要利用直流电源正负极接入相同阻值电阻，并且测量电阻两端点位，对比电源未出现接地点位情况，对接地直流电源接地情况进行判断，从而得知电源接地情况。直流电源接地会导致电源短路，还会造成电力保护装置中的保险丝熔断。所以在直流电源运行期间需要及时检查直流接地状态。

1.2继电保护系统

继电保护主要是在电力系统运行期间，借助触点继电保护装置保护系统中的各个部位，确保在故障事件发生之后电力系统不会受损。在系统运行期间常常会受到自然因素影响以及电路影响等导致运行不稳定情况出现，比如三相接地，单相接地等，电力系统中的线路问题会使系统在运行期间处于超负荷运行状态，还会出现电机短时间磁异步情况以及电压非正常振荡情况。在出现线路故障问题后会对电力系统运行安全性造成直接影响，不能保证电力系统的稳定传输。在设立保护装置时需要分析电力系统的工作状态，若元件出现异常运行，则会触发继电器触点，从而使元件脱离系统。在电力系统中继电器主要安装在发电机，变压器或者母线上，能够有效保护不同元件。

2、直流接地对继电保护装置的影响

2.1负接地影响

如果直流电源负极直接接触地表就会形成负极接地。负极接地会使继电器中的跳闸线圈出现短路故障，导致继电器无法感知电力系统中的保护元件电力，这样就无法对关元件故障情况进行判断，从而无法保护电路元件。如果直流电源出现负极接地故障时，由于继电器无法对元件故障问题进行判断，因此会出现拒绝触发情况，不能有效保护电力设备。所以在电力系统维护工作中，首先需要修复直流电管的负极接地，确保电力系统运行稳定性。

2.2正接地影响

直流系统在出现正接地之后会导致保护装置误动，保护装置中的保护动作是由电源负极触发，正极接地会导致继电器中跳闸线圈与电源负极电荷相同，线圈中的负极电荷会导致继电器中的跳闸线圈电性为负极，触发继电器。直流电源正极接地所触发继电器无法保护电流，还会影响电力系统正常运行。

2.3一点接地影响

直流电源在运行期间正极和负极存渣连续高阻值电阻，所以继电器在运行期间会造成电流流经高阻值，利用接地点与继电器中的线圈形成通路，使继电器因线圈流经电流而触发。一点接地会使电流直接从直流电源负极流出，在流经电阻后会连接于接地点，使一点接地直接进入继电器的跳闸线圈中，使继电器非正常触发。直流电源一次接地导致电容一侧变为低电势，从而造成继电器两端电压达到触发值，使继电器出现断电动作。从本质上上看，直流电源接地机造成继电器触发，与电源正接地，负接地的原因相同，都属于电源电流非正常途径进入到触发器所导致的触发器误动。

2.4两点接地影响

直流电源运行期间，外界因素可能会影响电源线路，导致电源两端线路直接连接于地表。线路电源未流经电源两端高阻值电阻，会加大电流值。线路两端通过继电器与地表形成完整回路，使没有经过电阻处理的电流直接进入继电器中。因为线路中电流值比较大，所以使继电器处于超负荷运行状态，对继电器运行效率造成影响。如果电流值超过继电器工作的额定电流，将会使其由于内部元件故障而无法触发。长时间处于高负荷运行状态下，会使继电器跳闸线圈因电流值过大而出现烧毁情况，降低触发保护功能。直流电源两点接地还会导致继电器中触电和熔丝因为高温而出现熔断情况，损坏继电器设备。

3、实际应用期间出现的问题与解决措施

3.1直流接地所导致的开关偷跳

合闸线圈老化所导致的直流接地问题，开关在合位状态下合闸回路不通，绝缘监察装置无法检测到直流接地，再加上合闸时间通常比较短，因此直流接地现象会迅速消失，导致绝缘监察装置无法反映出直流接地。这样就会导致重要线路出现瞬时性故障，对电网运行稳定性造成影响。

3.2故障原因分析

直流一点接地所引发的保护误动原因在于寄生回路和跳闸回路所导致。跳闸出口继电器启动电压应当大于直流额定电压，避免继电器线圈正电压接地时由于直流回路较大所导致的电容放电误动全面。

3.3防范措施分析

第一，在出现直流系统接地设备可以通过下直流熔断器对直流接地消失情况进行观察，在选择直流熔断器时应当先选取非接地极的熔断器。在投熔断器时应当先投非接地极的熔断器。该种处理模式主要是确保非接地极对地电容的充电时间，并且使该支路的正电源与负电源间不会形成回路之前，确保非接地极充上电压，避免断路器误动。第二，禁止将直流回路与低压交流回路应用同一电缆，避免交流短路对直流系统造成影响。第三，直流操作，信号负荷需要独立设置，并且通过专业熔断器供电。杜绝操作，信号电源回路接控制负荷，防止操作、信号工作时导致控制回路故障。第四，注重直流电源与回路的全过程控制管理。在设计施工期间直至变电站直流改造过程中都需要严格按照相关设计规程。在选择直流电源容量时需要符合事故时最大冲击负荷要求。直流熔断器与回路配置需要满足的要求是消除寄生回路，加强保护功能冗余度。除此之外还需要注重运行维护管理。蓄电池需要根据运行规程实施维护，确保蓄电池电压质量和容量。在管理期间应当及时将不合格电池更换掉，确保蓄电池运行稳定性。

4、结束语

综上所述，我国在电力系统建设工作中希望能够有效控制电力供给，因此需要将直流接地保护设置在电力系统中。但是因为接地保护会影响机电保护装置，所以需要按照电力系统实际需求改进直流接地装置，并且分析系统运行期间所引发的电路故障，并且修改直流接地装置，确保电力系统可持续稳定运行。

参考文献：

[1]刘鹏.电力系统继电保护装置直流接地问题的处理[J].电子测试，2017，22（21）：104-105.

[2]孙姣.电力系统继电保护装置直流接地问题的处理[J].科技创新导报，2017，14（18）：54+56.

[3]李来英.电力系统继电保护常见故障分析与维护对策[J].科技展望，2016，26（28）：97.

[4]王渊.浅谈继电保护及二次回路常见缺陷及处理方法[J].内蒙古科技与经济，2015，16（24）：121-122.

[5]张丙深.关于电力系统继电保护装置直流接地的防范研究[J].通讯世界，2015，27（24）：65-66.