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摘要：变电站的直流系统主要由蓄电池和硅整流充电器两部分组成，在变电站运行中，直流系统主要为变电站的控制、信号、综保、自动装置以及事故照明等方面提供稳定可靠的直流电源，同时也为变电站内开关的分合闸操作提供直流电源。直流系统的可靠性直接影响到变电站运行的稳定可靠，在日常运行过程中，直流系统的故障也是变电站运行中的重要隐患。变电站直流系统发生的故障主要以接地故障最为频繁，本文针对变电站直流系统在日常运行中出现的接地故障进行分析，探讨其产生的原因及故障影响，着重分析查找及处理的方法和查找过程中的注意事项。
关键词：变电站；直流系统；接地故障
引言：
由于电力系统应用直流电源的特殊性，特别是控制回路和保护回路的应用，使直流系统的故障成为电力系统更大故障的事故隐患，这就是我们常说的直流系统接地故障危害。同时直流系统的故障可能会造成更大故障隐患，所以当直流发生接地时采用正确的查找办法做出准确的判定是十分重要的。
一、直流系统接地故障原因分析及其危害
（一）直流系统接地故障原因分析
直流接地是指直流系统的正极或负极对地之间的绝缘电阻值下降至某一定值，其中“地”是中性点的概念。直流系统有多个设备组成，其接线复杂繁多，经过长时间的运行，由于外部环境及自身因素的影响，不可避免会出现接地的故障，通过总结在生产生活中接地故障发生的原因，可以归纳为以下几点:
1.直流系统设备损坏，比如二次设备存在绝缘老化、破损。
2.天气气候原因，如下雨等导致室外直流系统绝缘下降，从而导致接地。
3.工作人员的疏忽而造成接地故障。
4.动物进入或小金属物掉落在直流系统裸露的元件上造成直流接地故障。
（二）直流系统接地故障造成的危害
不同的接地类型会导致不同的事故影响，按照接地的极性可以分为正、负接地;按接地种类分直接接地和全接地;按照接地的情况又可以分为单点接地、多点接地、环路接地和绝缘降
低这四种情况，在接地事故中，两点接地的危害最为严重。不同的接地事故，有着不同的影响，比如正接地可能会导致断路器跳闸，负接地可能导致断路器拒绝跳闸。直流系统如果发生了一点接地事故，对于二次回路往往不会造成严重影响，但如果发生了两点接地故障，则有可能会导致综保误动、信号反馈错误、自动装置误动和拒动，还可能造成直流保险的熔断，从而使保护及自动装置、控制回路失去直流电源，在复杂保护回路中如果同极发生两点接地，会将部分继电器短接，使其不能及时可靠跳闸，最终导致越级跳闸，扩大事故影响。所以值班运行人员在看到直流系统的监测回路发出预告信号报警，显示该系统存在接地故障时，要迅速做出判断，断定接地故障报警时就已经形成了可能使断路器误跳或拒跳的事故隐患，要想办法迅速将隐患排除。
二、直流系统接地故障查找方法
在直流接地时，无论是正极接地还是负极接地，只要有一个接地，即对地构成了新的接地回路，这就要求我们迅速排除，否则一旦出现二点或多点接地就会发生故障，甚至会发生事故。
1.接地故障一般处理原则:
根据现场运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，按照先室外后室内，先合闸后控制，由总电源到分路电源，逐步缩小范围的原则，采取拉路寻找、处理的方法。应注意:切断各专用直流回路的时间不要过长一般不超过3秒钟，不论回路接地与否均应合上。
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具体处理方法:首先，了解现场直流电源系统构成情况，通过直流系统绝缘监测装置或接地试验按钮初步判断是直流正极接地还是负极接地（以下假设绝缘监测可靠，并假设正接地）。然后，瞬时切除所有合闸电源开关，如接地信号消失，说明接地点在合闸回路，应对站内合闸回路用同样方法拉合负荷开关或解除正电源端，进行分路检查、判断;如监测装置仍报接地，则说明接地点在控制、信号等回路，则应进一步用同样方法检查直流屏、蓄电池柜及站内各保护屏、控制屏、信号屏及其控制回路。查明接地点属于哪一输出电源回路后，应迅速拉合接地回路的直流负荷开关或拔插回路内的正电源保险，并根据绝缘监测装置报警情况判断接地点在开关（保险）之前或之后。判断清楚后，根据查出的范围，迅速解除范围内相关设备的正极端子，观察报警信号，判断接地点是否在这一部分设备内。然后继续按照以上原则和方法，逐步缩小查找范围，直至找出接地点。
2.直流接地选线装置监测法：
这种方式是通过在线绝缘监测装置对直流系统各个部分的对地绝缘情况进行监视。优点是实现了在线实时监测，可以随时报告直流系统接地故障，并在控制屏显示出接地回路的编号。缺点是只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，无法对具体接地点进行定位。且在技术上受限于监测点数量，不能将接地故障点的查找缩小到更小的范围;在施工安装上也存在诸多不便;这类设备还有着检测精度不高，抗干扰能力差，经常误报的问题。所以在日常应用中还要结合其他查找方法进行故障查找。
3.便携式直流接地故障定位装置故障定位法：
故障定位装置是目前在电力系统中应用比较广泛的一种产品，其特点是在无需断开直流回路电源的情况下，可以带电查找直流接地故障点。完全避免了“拉回路”的使用，提高了故障查找过程中的安全性。这种装置能够将接地故障定位到具体的点，操作简单，便于运行人员的操作。
对于以上三种接地故障的查找方法，在日常生产生活中，往往不是一种查找方法能满足需求，需要几种方法相互结合，从而实现快速有效的故障查找。当接地故障报警发出后，通过站内在线绝缘监测装置来判断接地故障可能存在的支路;然后利用拉回路法检验故障是否存在该回路，如果拉开支路故障报警消失，运行人员再利用便携式故障检测仪在该回路进行查找，直到找出故障点位置。多种方法的结合可以提高查找效率，增强可靠性，减少了故障发生时的工作量。
三、注意事项
对重要回路（如保护电源)一般不采用暂断法，如必须采用，应申请停用有关保护装置和电气设备。使用暂断法时，若回路中存在自保持回路，恢复保险后应注意使保持回路重新动作。取下保险时，应按先正后负的顺序，防止二次回路中存在寄生回路而使保护和控制回路误动。装上保险时，应按先负后正顺序。使用暂代法时，一定要确保两组蓄电池系统间极性一一对应、正确，并派专人负责拆、接线。暂代法接线图中刀闸应装配保险，保险容量应与所代支路保险容量一致。直流系统接地期间，一般不得进行倒闸操作和二次回路工作。采用暂断法查找接地回路和接地点时，应认真观察直流系统的绝缘情况。
1.对无微机绝缘监测装置的变电站，应观测对地电压值高的一极的绝缘情况，因直流系统绝缘恢复时，此值变化较大。
2.断开某回路后若接地消失，表明接地点在所断开的回路。
3.断开某回路后若接地极发生转移，表明接地点在所断开的回路，或该回路后所控制的回路。
小结：
变电站直流系统接地故障会极大地威胁到变电站的安全运行，应该给予足够的重视。防止接地故障关键在于加强日常的维护，这将大大降低故障出现的机率。一旦出现接地故障时，应迅速作出正确的处理。
参考文献：
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论文作者:顾召军 李寿 卢慧琪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
标签：回路论文; 故障论文; 系统论文; 变电站论文; 装置论文; 方法论文; 正极论文; 《电力设备》2017年第12期论文;