第一篇：變電站直流系統接地故障查找及處理

變電站直流系統接地故障查找及處理

摘要：直流系統在變電站內是很重要的也是相對獨立的一個電源系統，主要作用是為變電站的控制、信號、自動裝置以及開關的分合閘操作等提供可靠的直流電源。接地直流系統干擾的任務是變電站的安穩。本文主要對于變電站直流接地故障進行了簡要的分析，提出了其中存在的問題并且提出了相應的解決措施，希望能夠給相關部門帶來一定的幫助，促進變電站更好的發展。

關鍵詞：變電站；直流系統；故障處理

中圖分類號：TM862文獻標識碼：A文章編號：1674-7712(2014)08-0000-01

對于人們的日常生活來說，變電站是十分重要的存在，他影響著人們的正常生活。在我們生活中的電源的供應就是經過變電站運輸而來的，由此可知變電站對于我們生活的重要性，一個沒有電源的城市將會是什么樣的城市，我想沒有人是愿意過著那樣的生活的。因此，變電站對于現代人來說是一個必不可少的設備，只有擁有了變電站，才可以使得直流電源進行正常的供應從而保障人們的生活。

一、變電站直流系統中存在的問題

（一）直流系統設備故障

變電站中存在著絕緣老化、破損的現象是運行多年的直流系統中常見的問題，這種情況下很容易出現接地的現象，從而引起直流系統設備發生故障。

（二）氣候因素

這種意外情況的發生是由于氣候原因產生的。當當地的氣候為雷雨季節或者空氣過于潮濕的時候，就會使得變電站內部充滿了水汽，從而導致設備上存在著積水，這對于電力設備的影響是極大的，這種現象就可能造成接地，從而使得變電站無法正常的進行工作。

（三）工作人員的操作失誤

工人在施工時工藝不嚴格，造成裸線、線頭接地等，引起接地。

（四）零件掉落

小金屬物件掉落在直流系統裸露的原件上造成的接地故障。

由于多種多樣的原因導致的接地故障的類型也不盡相同：按接地的極性可以分為正、負接地。而在所有的接地事故中，兩點接地的危害最為嚴重，造成的經濟損失和人身傷害也最為嚴重。不同原因造成的事故產生的結果也不相同，比如正接地可能會導致斷路器跳閘，而負接地可能導致斷路器拒絕跳閘。在直流系統的過程中，如果只有一個變電站的系統發生了故障，那么所造成的影響還是可以控制的，一旦兩個或者多個變電站在同一時間發生了接地故障，那么所帶來的影響也是極大的，會嚴重的影響人們的正常生活。

二、變電站直流系統接地故障的解決方法

根據發生故障時設備的運行方式和相關設備的操作情況以及要考慮當天的天氣因素來判斷可能發生接地事故的地點，而在查找時我給出以下三點建議來提高檢查的效率：

（1）先從信號和照明部分開始，然后是操作部分。

（2）先在室外排查然后排查室內，先用電負荷后電源。

（3）有需要切斷直流回路的，切斷時間不得超過3s。

接地故障定位是整個工作過程中最重要，也是最基礎的操作，對于整個操作有著十分重要的影響。接地故障定位指的就是通過對于發生接地故障的地區進行定位從而排除變電站直流系統的接地故障。接地排查過程中故障點時要注意故障點往往不只一個，而有可能是多個，甚至是一片，只是通過一個屬點去接地的情況是非常少見的！不同原因造成的事故產生的結果也不相同，比如正接地可能會導致斷路器跳閘，而負接地可能導致斷路器拒絕跳閘。在直流系統的過程中，如果只有一個變電站的系統發生了故障，那么所造成的影響還是可以控制的，一旦兩個或者多個變電站在同一時間發生了接地故障，那么所帶來的影響也是極大的，會嚴重的影響人們的正常生活。接地故障報警的原因有很多比如由于潮濕，塵土粘結，電纜破損或絕緣降低，等等。發生的接地故障并不穩定，經常會不斷發生變化。所以在現場查找直流接地是非常復雜的問題。為了簡便排查故障點的步驟，我們經常會使用拉回路法、直流接地選線裝置監測法和直流接地故障定位裝置定位法。三者各具特色，為了使大家有一個全面的了解下面我們就具體分析。

（1）拉回路法

其原理路就是斷掉該回路的直流電源（時間不能超過3s）。拉斷回路的順序依次是信號回路、照明回路，再操作回路等等。但由于設備復雜程度越來越大使用拉回路法來確定接地故障點，不但大大增加了查找的難度，而且導致了回路接線的不確定性，所以目前拉回路法基本已經不再用了。

（2）使用直流接地選線裝置監測法

這種方法存在著一定的缺點，比如說無法對于出現故障的地點進行準確的定位工作并且在安裝的過程中也不是很方便。

（3）使用便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法

這種裝置能夠精確定位故障發生的點，操作簡單易于工作人員上手。

在查找過程中有以下幾點注意事項：

（1）發生單點接地故障時，禁止在二次回路上展開工作。

（2）為了避免發生誤判斷，值班人員在對接地故障是否消失進行觀察時，要通過信號、光字牌及絕緣監察表計指示情況等多個方面進行綜合判斷，保證判斷的可靠性。

（3）避開用電負荷高峰期進行檢查工作。

（4）防止短路或另一點接地，引起的跳閘。

（5）嚴格按照準確的設備接線圖紙進行操作。

三、結束語

在日常生產生活中，想避免直流系統接地故障的發生是不可能的，我們能做的只能是盡最大的努力去減少接地事故的發生，當故障發生時，我們可以利用最新的技術手段盡快的消除故障影響，保障系統的穩定運行。當然值班人員對直流系統的巡檢維護的意識也是很重要的，為了防患于未然，我們要定期對直流系統進行絕緣測量。

參考文獻：

[1]顏麗淵.變電站直流系統接地故障查找與處理方法研究[A].云南電網公司?云南省電機工程學會.2011年云南電力技術論壇論文集(入選部分)[C].云南電網公司?云南省電機工程學會,2011:3.[2]耿星.變電站直流系統接地故障查找與處理方法思考[J].廣東科技,2013(14):79-80.[3]梁永欣,田志瑞,范艷芳.變電站直流系統接地故障查找方法評述[J].科學之友,2011(24):21-22.

第二篇：淺談變電站直流系統接地問題

淺談變電站直流系統接地問題

摘要：直流系統是變電站的一個重要組成部分，直流系統接地是常見的缺陷。主要介紹了變電站直流接地的危害，并對直流系統接地的原因進行分析及查找方法，從而找到相應的防范措施來保證直流系統的穩定運行。關鍵詞：直流系統；接地；絕緣；斷路器

0 引言

變電站直流系統以蓄電池儲存能量，以充電機補充能量，向全站保護、監控、通訊系統提供不間斷電源，確保其安全、穩定、可靠運行。正常情況下正、負極對地均為絕緣的，發生一點接地時，正、負極對地電壓發生變化，接地極對地電壓降低，非接地極電壓升高，供電可靠性大大降低，因為在接地點未消除時再發生第二點接地，極易引起直流短路和開關誤動、拒動，所以直流一點接地時，設備雖可以繼續運行，但接地點必須盡快查到，立即消除或隔離。直流接地故障產生的主要原因

1.1 基建及施工遺留的故障隱患

在發電公司建設施工或擴建過程中，由于施工及安裝的種種問題，會遺留下電力系統故障的隱患，直流系統更是故障隱患的薄弱環節，這些環節在投產初期不易控制和檢查，投運時間越長，系統接地故障的概率就越大。

1.2 外力損傷

直流回路在運行過程中不可避免地要受到檢查維護人員在工作過程中因擠壓、移動、及不當沖洗等外力造成的損傷。

1.3 質量原因

因市場供應直流電纜設備質量參差不齊，質量不良的直流電纜成為一種直流接地的故障隱患。

1.4 自然原因

發電廠直流系統所接設備多、回路復雜，在長期運行過程中會由于環境、氣候的變化、電纜和接頭的老化及設備本身的問題等而發生直流接地故障，特別是處于沿海地區的電廠，因海拔較低且處于高鹽、高濕環境，更不可避免地會發生直流系統接地故障。直流系統兩點接地的危害分析 現以圖1為例說明直流接地的危害。當圖1中A點與C點同時有接地出現時，等于+KM、-KM通過大地形成短路回路，可能會使熔斷器1RD或2RD熔斷而失去保護電源；當B點與C點同時有接地出現時，等于將跳閘線圈短路，即使保護正常動作，TQ跳閘線圈也不會起動，斷路器就不會跳閘，因此在有故障情況下就要越級跳閘；當A點與B點或A點與D點同時接地時，就會使保護誤動作而造成斷路器跳閘。直流接地的危害不僅僅是以上所談的幾點，還有很多，在此不一一介紹了。

圖1 直流接地示意圖 直流接地故障的查找方法及存在的問題

排除直流接地故障，首先要找到接地的位臵，這就是常說的接地故障定位。直流接地大多數情況不是一個點，可能是多個點，或者是一個片，真正通過一個金屬點去接地的情況是比較少見的。更多的會由于空氣潮濕，塵土粘貼，電纜破損，或設備某部分的絕緣降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不穩定，隨著環境變化而變化。因此在現場查找直流接地是一個較為復雜的問題。

3.1拉回路法

這是電力系統查直流接地故障一直沿用的一個簡單辦法。所謂“拉回路”，就是停掉該回路的直流電源，停電時間應小于三秒。一般先從信號回路，照明回路，再操作回路，保護回路等等。該種方法，由于二次系統越來越復雜，大部分的廠站由于施工或擴建中遺留的種種問題，使信號回路與控制回路和保護回路一個嚴格的區分，而且更多的還形成一些非正常的閉環回路，必然增大了拉回路查找接地故障的難度。正由于回路接線存在不確定性，往往令在拉回路的過程中，常常發生人為的跳閘事故，再加上微機保護的大量應用，微機保護由于計算機的運行特性也不允許隨意斷電?！袄芈贰笨赡軐е驴刂苹芈泛捅Ｗo回路重大事故發生。3.2直流接地選線裝臵監測法

這是一種在線監測直流系統對地絕緣情況的裝臵。該裝臵的優點是能在線監測，隨時報告直流系統接地故障，并顯示出接地回路編號。缺點是該裝臵只能監測直流回路接地的具體接地回路或支路，但對具體的接地點無法定位。技術上它受監測點安裝數量的限制，很難將接地故障縮小到一個小的范圍。而且該裝臵必須進行施工安裝，對舊系統的改造很不便。此類裝臵還普遍存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。

3.3便攜式直流接地故障定位裝臵故障定位法

該裝臵是近幾年開始在電力系統較為廣泛應用的產品。該裝臵的特點是無需斷開直流回路電源，可帶電查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且該裝臵可將接地故障定位到具體的點，便于操作。目前生產此類產品的廠家也較多，但真正好用的產品很少，絕大部分產品都存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。防范措施

4.1 經常檢查各支路直流系統的絕緣狀況 ,對于戶外電氣設備和熱工就地裝臵的直流系統的絕緣狀況更應經常檢查 ,要特別注意檢查各支路的跳閘回路。具體檢查方法:將該支路的斷路器合上(注意:此時隔離開關應在斷開位臵或斷路器拉至試驗位臵)。然后取下該支路的直流電源的熔斷器 ,在熔斷器的下方(即負荷側)將正、負極短接 ,用兆歐表檢查絕緣電阻是否符合要求 ,如發現接地應及時消除。

4.2 發生直流系統接地時 ,常采用取下直流熔斷器來觀察直流接地是否消失 ,在取直流熔斷器時應先取非接地極的熔斷器;在投熔斷器時 ,先投非接地極的熔斷器。其目的是使非接地極對地電容有一定的充電時間 ,使該支路的正、負電源間在未形成回路前 ,先使非接地極電容充上一定電壓 ,即 Uc不等于0 ,從而降低 UL ,防止斷路器誤動。

4.3 出口繼電器和斷路器的跳閘線圈的動作值按規程要求為(30 %-70 %)UH ,實際工作中調整在(60 %-70 %)UH之間最好。

4.4 運 行維 護人員必須熟悉現場運行規程，在直流回路工作時，做好安全措施，防止保護誤動。結束語

直流電源在電力系統的作用十分重要，著重分析了直流接地對保護裝臵的影響，在什么情況下可能造成保護誤動和拒動，從而更好地為運行維護人員提供參 考依據，有利于更好地保證直流系統的穩定，從而保證電網的安全穩定運行。

參考文獻

[1]張信，盧燦遹． 直流系統接地的危害分析與處理

[2]蘇玉林 劉志民 熊深.怎樣看電氣二次回路圖

[3]張善全.電力系統直流接地危害性分析及預防措施例

第三篇：精解變電站直流系統接地的危害及查找方法[范文模版]

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變電站在輸變電工程里、電力系統中舉足輕重，其的安全運行有著至關重要的作用。直流系統接地對我們設備安全穩定運行有著很大的危害，由于目前直流系統按照地方單位各自習慣管理使其專業劃分不明確，造成每個單位一次專業或者二次專業管理直流系統不一致的想象，但作為繼電保護專業的人員都應該具備其查找方法和及時排除故障能力。

直流接地的危害

直流系統一點長時間接地是不允許的，直流正極接地有造成保護誤動的可能,因為一般跳閘線圈(如出口中間繼電器線圈和跳合閘線圈等)均接負極電源，若這些回路再發生接地或絕緣不良就會引起保護誤動作。直流負極接地與正極接地同一道理，如回路中再有一點接地就可能造成保護拒絕動作(越級擴大事故)。因為兩點接地將跳閘或合閘回路短路，這時還可能燒壞繼電器觸點。

變電站直流系統以蓄電池儲存能量，以充電機補充能量，向全站保護、監控、通訊系統源源不斷的輸送電能，確保其安全、穩定、可靠運行。

絕緣特點：直流系統是絕緣系統，正常時，正、負極對地絕緣電阻相等，正、負極對地電壓平衡。

發生一點接地時，正、負極對地電壓發生變化，接地極對地電壓降低，非接地極電壓升高，在接地發生和恢復的瞬間，經遠距離、長電纜起動中間繼電器跳閘的回路可能因其較大的分布電容造成中間繼電器誤動跳閘，除此之外，對全站保護、監控、通訊裝置的運行并沒有影響。

但是，存在一點接地的直流系統，供電可靠性大大降低，因為在接地點未消除時再發生第二點接地，極易引起直流短路和開關誤動、拒動，所以直流一點接地時，設備雖可以繼續運行，但接地點必須盡快查到，立即消除或隔離。

直流接地形式

按接地點所處位置的不同，可將直流接地分為室內和室外兩種形式，按引起接地的原因，又可分為以下幾種形式：

由下雨天引起的接地

在大雨天氣，雨水飄入未密封嚴實的戶外二次接線盒，使接線樁頭和外殼導通起來，引起接地。例如瓦斯繼電器不裝防雨罩，雨水滲入接線盒，當積水淹沒接線柱時，就會發生直流接地和誤跳閘。在持續的小雨天氣（如梅雨天），潮濕的空氣會使戶外電纜芯破損處或者黑膠布包扎處，絕緣大大降低，從而引發直流接地。

由小動物破壞引起的接地

當二次接線盒（箱）密封不好時，蜜蜂會鉆進盒里筑巢，巢穴將接線端子和外殼連接起來時，www.tmdps.cn

就引發直流接地。電纜外皮被老鼠咬破時，也容易引起直流接地。

由擠壓磨損引起的接地

當二次線與轉動部件（如經常開關的開關柜柜門）靠在一起時，二次線絕緣皮容易受到轉動部件的磨損，當其磨破時，便造成直流接地。

接線松動脫落引起接地

接在斷路器機構箱端子排的二次線（如10kV開關機構箱內的二次線），若螺絲未緊固，則在斷路器多次跳合時接線頭容易從端子中滑出，搭在鐵件上引起接地。

插件內元件損壞引起接地

為抗干擾，插件電路設計中通常在正負極和地之間并聯抗干擾電容，該電容擊穿時引起直流接地。

誤接線引起接地

在二次接線中，電纜芯的一頭接在端子上運行，另一頭被誤認為是備用芯或者不帶電而讓其裸露在鐵件上，引起接地。在拆除電纜芯時，誤認為電纜芯從端子排上解下來就不帶電，從而不做任何絕緣包扎，當解下的電纜芯對側還在運行時，本側電纜芯一旦接觸鐵件就引發接地。

直流接地查找

查找方法

直流回路數量多、分布廣，接地點不好查，相對有效的方法是拉路試探法。即分別對每路空氣開關或熔斷器拉閘停電，若停電后直流接地現象消失，說明接地點位于本空氣開關控制的下級回路中；若現象繼續存在，說明下級回路沒有接地。

通過拉路尋找，可將接地點限定在某個空開控制的直流回路中，再通過解開電纜芯，將接地點限定在室內或室外部分；再通過拔出插件，可將接地點限定在插件內和插件外。經過層層分解、一段段排除，最終可將接地點定位于一段簡單回路中，再用搖表對回路中的每根接線搖測絕緣，把接地點進一步限定在幾根導線或幾顆端子上，通過仔細觀察，反復觸摸，接地點終會“原形畢露”的。

查找步驟

直流系統中的空氣開關或熔斷器是分層分級配置的，一般由總路空開、分路空開串聯而成，兩級空氣開關將直流回路分成了三段。兩級空氣開關分別是直流屏總路空氣開關和各設備分路空氣開關，三段回路分別是直流母線及其引出線回路、總路空開饋出的電纜和橋接母線回

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路、分路空開饋出的保護、控制、監視、儲能回路。其中，第三段回路數量最多、接線最復雜、接地幾率最高，幾乎所有的直流接地都出現在這一段。

查找要求

要想盡快找到接地點所屬空開，接地的確切位置和確切原因，就必須對三段回路的構成、作用和現場具體位置十分熟悉，所以查找直流接地的第一步就是熟悉現場直流系統接線。只有熟悉了接線，心中有了數，才能在拉路尋找時不漏拉、不錯拉、不重復拉。

定位到分路空氣開關

找出總路空開下級串接的所有空氣開關（或熔斷器），順序：按照先信號后控制、先室外后室內的原則排出拉路順序。

對于信號回路，如測控裝置電源空開、遙信電源空開、通訊電源空開，其不影響故障跳閘，只涉及監控、指揮信號，可最先拉。如果接地點就在這些空開控制的回路，就免除了對重要回路（控制回路、保護回路）的短時停電。

對于保護控制回路空開，直接影響到系統安全，拉路時間越短越好，需控制在3秒以內，拉路順序可按其對應一次設備實時潮流大小來排序，先拉負荷輕的空開，再拉負荷重的空開。如果拉開某路空氣開關后，接地極母線對地電壓立刻升高到110V左右，則接地點就位于該空開控制的下級回路之中。

找出接地的確切位置和確切原因

定位到分路空開后，應向調度申請，斷開該路空開，這樣其余直流回路就恢復到正常狀態，再拆除監視直流母線對地電壓的萬用表或電壓表，投入絕緣檢測儀。由于空開已斷開，下級回路不帶電，用萬用表監視回路對地電壓的方法發揮不了作用，所以對下級回路接地點使用搖表來查找。

①按室內室外分段查找

現場統計資料顯示，運行中變電站出現的直流接地點絕大部份在室外，所以分段查找時，重點還是查室外部分?？梢韵葘⒈净芈飞婕暗亩卧O備接線盒一一打開，仔細檢查，看盒子內有無積水、有無潮氣、有無電纜頭破損進水、有無芯線絕緣皮裂口、有無動物巢穴、有無接線脫落、有無備用芯搭鐵等等，或許就會發現接地點。

本回路中，已沒有空氣開關可拉，接地點的進一步分區和判斷只有靠解開電纜芯線，此時需要注意的是，解線前應將端子排號、端子兩側接線編號詳細記錄在安全措施票上，防止恢復接線時出錯。依次解開控制室到場地直流電纜芯線，每解開一根電纜，就用搖表在端子排測量接地極對地絕緣電阻，若絕緣恢復，說明接地點在本電纜和電纜對側回路之中。若解開所有電纜后絕緣仍沒有變化，說明接地點位于保護屏內部。

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②室內接地點查找

接地點位于保護屏內時，依次拔出裝置插件，測量端子排接地極對地絕緣電阻，若絕緣恢復，說明接地點就在對應插件中。若絕緣沒有變化，說明接地點位于保護屏端子排、端子排引出屏間直流電纜和屏內布線中，用搖表對屏內直流回路的每顆接線端子搖測絕緣，找出接地的那幾顆端子，對端子金屬部分、連接線部分仔細觀察，反復觸摸，找出接地點。

總結

直流系統接地對我們設備安全穩定運行有著很大的危害，由于目前直流系統按照地方單位各自習慣管理使其專業劃分不明確，造成每個單位一次專業或者二次專業管理直流系統不一致的想象，但作為繼電保護專業的人員都應該具備其查找方法和及時排除故障能力。

第四篇：淺談變電站直流接地故障的排除

淺談變電站直流接地故障的排除

摘要：隨著我國電力系統的不斷完善，整個電力網絡的覆蓋面越來越大,直流系統接地技術也變得更加復雜,其運行的穩定性一直都是技術人員密切關注的問題。我們主要從接地技術的故障原因和查找方面入手，對故障的排除進行分析,并舉出工程實例,一圖片的形式解釋了故障的危害，并借此分析直流接地系統故障的解決方法,對需要應用的對策做出總結，希望在今后的變電站運行過程中，能夠將實現可靠運行和安全運行

關鍵詞:直流系統；接地故障；故障原因；故障排除

一、引言

發電廠、變電站直流系統所連接的設備多，線路復雜，在運行的過程中，由于受到外部環境的影響，電纜及其接頭都出現不同的老化問題，極易發生直流故障。直流接地故障對變電站的運行有較大的危害，正接地也許會引發跳閘的情況，負接地則可能造成斷路器拒動。一些地區由于直流接地的故障，引發了不少的事故和危險。因此，實踐中，我們要不斷分析發生障礙的原因，以便進一步提高變電站直流系統的穩定性和可靠性。

直流系統是變電站系統中的重要部分,它要給繼電保護設備提供穩定可靠的直流電源,而繼電保護設備的安全穩定運行是保障電力設備安全和防止及限制電力系統長時間大面積停電的最主要設備。如果直流電源無法安全穩定的運行，整個繼電保護設備也不能有效的保護電力穩定供應。

直流系統主要是由蓄電池、充電機及其附屬設備、饋線、事故照明等組成的。直流系統是接地最多的,所以，在系統的運行中，這也是出現故障的關鍵點?，F新建變電站的直流系統中均裝有直流接地巡檢儀,其巡檢裝置在一般情況下均能報出接地情況,檢測出接地線路,在拉路查找時,由于時間短,而接地巡檢儀反應比較慢,所以應有專人用萬用表對地測量,以便及時發現接地點。對于直流接地的查找只能視具體情況,遵循一定原則認真查找。

二、直流系統接地的定義

（一）直流系統接地定義

當直流系統的正極或負極與大地之間的絕緣水平降到某一整定值或低于某一規定值時,稱為直流系統接地；當正極絕緣水平低于某一規定值時稱為正接地；當負極絕緣水平低于某一規定值時稱為負接地。

（二）直流系統接地產生原因

直流系統是個不停歇的長期供電系統,線路多，整體負荷大,同時還會受到外界環境的影響，這些因素都會引起電纜老化、接線端子老化、元件損壞以及設備本身等問題，導致絕緣水平下降。通常來將，運行的時間越久，接地的可能性就越大。

一般有以下幾種分類:(1)電纜、設備、元器件老化造成絕緣水平下降,特別是遇到大雨、濃霧等特殊天氣引發直流系統接地,天氣好轉時可能會消失；(2)設備檢修或改造施工等原因造成直流系統回路線頭松動、脫落并碰觸金屬外殼,造成直流系統接地；(3)變電站二次裝置燒毀等情況引起直流系統接地,此類情況常常伴有保護動作,開關拒跳、拒合以及焦糊味等情況。

三、直流系統常見接地故障類型及其原因

變電站直流系統接地故障按故障極性分為正母線接地和負母線接地；按故障點數分為一點接地、兩點接地和多點接地；按故障發生持續性分為轉換性故障和持續性故障；按接地程度分為金屬性接地和非金屬性接地。

直流系統發生接地故障往往同多種原因引起，但總結起來主要有人為和自然兩方面因素。人為因素如工作人員在二次回路帶電工作，使直流電源碰到接地部分；人為的機械力造成電纜損傷，使帶電芯線與屏蔽層碰到一起。如果是直接接地還比較容易發現，但像芯線絕緣損傷等不一定立即發出接地信號，等到天氣發生變化，濕度增大后就可能引起接地。此外，在改造、檢修過程中接錯電纜芯號，使電纜一端接直流電源，另一端作為備用芯而不作任何保護處理，一旦備用芯碰到設備外殼，也會造成接地故障。

自然因素如設備質量不良，直流系統絕緣老化等可能引發接地；雨天或霧天導致室外的直流系統絕緣降低可能引發直流接地；室外開關場電纜其保護鐵管中容易積水，時間長了可能造成接地；變壓器的非電量回路，因變壓器滲油或防水不嚴，造成絕緣損壞引發接地；設備端子受潮或積有灰塵等造成絕緣降低引起接地；斷路器的操作線圈、電笛、電鈴等，若引線不良或線圈燒毀后絕緣破壞引發接地。

四、直流系統接地的危害

當直流系統發生一點接地時,由于沒有短路電流,熔斷器不會熔斷,仍可繼續運行,但運行人員必須及時處理,否則,當發生另一點接地后,便可能構成接地短路,造成繼電保護、信號、自動裝置誤動或拒動,或造成直流保險熔斷,使保護及自動裝置、控制回路失去電源。在復雜的保護回路中同極兩點接地,還可能將某些繼電器短接,不能動作于跳閘、越級跳閘,以至損壞設備,造成大面積停電,從而造成系統瓦解的嚴重后果。

現以圖2為例說明直流接地的危害。當圖中A點與C點同時有接地出現時,等于+WC、-WC通過大地形成短路回路,可能會使熔斷器FU1和FU2熔斷而失去保護電源;當點與C點同時有接地出現時,等于將跳閘線圈短路,即使保護正常動作,YT跳閘線圈短路,即使保護正常動作,YT跳閘線圈也不會起動,斷路器就不會跳閘,因此在有故障的情況下就要越級跳閘;當A點與B點或A點與D點,同時接地時,就會使保護誤動作而造成斷路器跳閘。

五、直流系統接地預防措施

(一)變電站運行維護

單位應定期進行防雨、防潮、防異物的日常檢查工作，發現問題及時消除。陰雨天氣時應加大設備的檢查次數，并重點檢查易發生接地的重點部位，發現受潮或進水應立即處理。

(二)質量控制

施工單位在施工過程中應嚴格控制施工質量和工藝，并對回路進行檢查測試,尤其是進行絕緣試驗。發生接地后及時更換損傷電纜。

(三)仔細檢查

施工單位在回路改造時應仔細核實每一根線，不用的回路及時拆除，并在二次安全措施票和圖紙中詳細反映。

(四)注意防潮

變電站運行維護單位應定期對蓄電池室通風，并在蓄電池室采取有效的防潮措施。

(五)加強監管

招標采購時嚴格把關，對質量不佳的產品堅決抵制，對運行時間長、元件老化嚴重的設備應及時更換。

總之，直流系統接地防范對直流系統的安全運行極為重要，要不斷提高認識，總結經驗，有效地查處接地、防范接地，以保證設備的健康運行，確保電網穩定運行。2直流接地故障處理的原則和方法

六、故障處理的原則

(一)處理故障過程中嚴禁二次回路有人工作，查找和處理必須由兩人及以上同時進行，處理時不得造成直流短路和另一點接地，使故障進一步擴大。處理過程中應做出具體的安全措施，避免造成保護誤動作。

(二)故障判斷先微機后人工、先外后內、先次后重、先信號再控制，即在處理故障時先檢查由直流系統絕緣監察裝置查詢到的故障支路。如果沒有絕緣監察裝置或發現絕緣監察裝置提供的判斷有誤，再進行人工查找。故障點查找的范圍一般先考慮室外，因為室外受環境影響比較大，室外排除了再找室內。在回路方面先檢查對安全影響較小的信號回路，然后再檢查控制回路；采用拉回路的方法時，要先拉次要的負荷回路，再拉重要回路。

七、故障處理的方法

變電站的直流系統是蓄電池組與浮充電裝置并聯供給直流負荷的運行系統，正常情況下，直流電源的正、負母線對地是絕緣的。直流系統接地故障往往在運行多年的變電站經常發生，對于運行環境差，運行時間長的設備，發生故障的機率更高。下面總結幾種查找故障點的方法。

（一）絕緣監察裝置查找法

目前，微機型絕緣監察裝置在直流系統得到了普遍運用，它是直流系統實時在線監視的重要設備，能夠實時監視并數字顯示出直流系統的正常工作電壓、母線對地絕緣狀況等信息。其工作過程是各分支回路的絕緣監測用一低頻信號源作為發生器，通過耦合電容向直流系統正負母線發送交流信號，用一小電流互感器同時套在各出線支路的正、負出線上。

由于通過互感器的直流分量大小相等、方向相反，產生的磁場相互抵消，但通過發生器發送給直流母線的低頻交流電壓信號，伏值相等，方向相同。這樣在小互感器二次就能反映出正、負母線的對地絕緣電阻和分布電容的向量和，然后取出阻性分量經模數轉換器送到中央處理器進行分析處理，最后顯示結果值。

當系統發生接地故障時，處理器對每條線路所采集的信號進行分析，判斷出故障線路號及接地電阻值，自動完成查找接地支路的功能，這為接地點的進一步準確定位提供了幫助。絕緣監察裝置的最大優點在于它在不切斷直流回路負荷的情況下進行查尋，因此提高了直流系統供電的可靠性。對于多點非金屬性接地，這種方法也是非常有效的。但對于這些接地點中存在一個或一個以上的金屬性接地點時，該裝置只能先查到金屬性接地支路。因為信號源發出的信號已被這條金屬性接地支路短接，其它支路不再有信號通過，只有先將金屬性接地支路查出，才能查詢其它的非金屬性接地支路。

（二）瞬時拉路法

根據負荷的重要程度，依次短時拉開直流屏所供各回路直流負荷。當切除某一回路時故障消失，則說明故障就在該回路之內，繼續運用拉路法，可進一步確定故障在此回路的哪一支路中。此方法需要逐步拉掉各條支路，因此大大降低了直流供電的可靠性，如有重要負荷無法停電，則必須使用供臨時電源先轉移負荷，且要考慮到備用臨時直流電源的容量。

八、結束語

直流接地故障特別是一點接地故障發生以后，一般不會馬上引發不良反應，因此，容易被工作人員視忽視，以為不會發展成兩點故障或引起繼電保護等裝置的誤動作，從而放松了警惕，導致故障影響范圍擴大，后果嚴重。所以快速、安全地查找到故障點非常重要。而這個查找的過程，就是對變電運行人員的考驗過程，也是經驗的積累和學習的過程。不斷總結、積累直流接地故障方面的經驗，便可逐步提高這方面的技術水平，將接地故障引起的損失降到最低。

參考文獻：

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第五篇：變電站直流系統接地報警的原因分析及解決方案

變電站直流系統接地報警的原因分析及解決方案

賀瑞和

方利祥

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北 唐山 063200）

摘要：介紹了首鋼京唐一冷軋110 kV變電站直流系統接地的事故概況，分析了交流串入直流回路及直流系統環路對直流系統絕緣監察的影響及解決方案。

關鍵詞：交流串入直流；接地報警；事故原因

0 引言

直流系統是電力系統一次設備的操作、監控、保護、信號回路等綜保裝置的穩定不間斷供電電源，直流供電的中斷將造成二次設備的停運，使一次設備失去保護和監控，極端情況下將有可能造成變電站一次設備燒毀和供電系統瓦解。保證直流系統的正常運行是電力系統運行人員的重要職責。事故概況

一冷軋110KV變電站直流系統運行方式為兩組100Ah蓄電池各帶一段直流母線分裂運行，保護及控制直流負荷按照對稱原則分別由兩段母線供電，如圖1所示。變電站投入以后發現，直流接地檢測開關打到檢測儀表側，直流屏偶爾報直流接地，并能及時自動恢復；直流接地檢測開關打到繼電器側，直流屏一直報直流接地，無法恢復。

圖1 110 kV變電站直流系統圖 原因分析

2.1 直流接地監測原理

絕緣監察繼電器由平衡電阻和監測電路組成，如圖2所示。當兩側直流母線對地電阻值相等時，無電流流過監測電路，繼電器不動作。當某一側母線的絕緣電阻值下降時，不平衡電流流過監測電路，測量電路監測并顯示電流的數值和方向，正母線接地時數值為正，負母線接地數值為負，當此電流大于設定的動作閥值時，繼電器動作，發出報警信號。+R1R2R1R2+R+KSRKS（a）原理圖（b）等效電路圖

圖2 直流接地監測原理

2.2 直流系統環路及交流串入直流系統

兩段直流母線分裂運行時，直流屏一段控制母線電流達到5A以上，二段控制母線電流基本為零，調高二段控制母線電壓后，二段控制母線電流增加，一段控制母線電流降低。另測量直流母線對地電壓時，均檢測出90V左右交流分量。由此可以推斷，變電站直流系統存在環路及交流串入直流系統現象，并打破了直流系統絕緣監察裝置電橋平衡，導致直流系統報接地。解決方案

3.1 直流系統環路問題

變電站直流系統由兩組充電機帶兩段直流母線，兩段母線間設置母線聯絡開關。其中Ⅰ段直流母線供10kVⅠ、Ⅲ開關柜直流電源，Ⅱ段直流母線供10kVⅡ、Ⅳ開關柜直流電源。10kV開關柜Ⅰ、Ⅱ柜內直流電源通過柜內小母線直接相連，中間沒有設置聯絡開關。Ⅲ、Ⅳ開關柜亦是如此，如圖3所示。

圖3 直流系統環路問題

由上圖可見直流屏Ⅰ、Ⅱ段直流母線通過10kV開關柜ⅠⅡ段、ⅢⅣ段柜內小母線分別構成兩條環路。分別解開10kVⅠⅡ段、ⅢⅣ段柜內小母線連接處，即可解決直流屏兩段直流母線環路現象，直流屏Ⅰ、Ⅱ段控母電流均與分配。3.2 交流串入直流系統問題

變電站10kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段開關柜共4路交流電源分別引至低壓配電屏2DP-

4、9DP-

4、2DP-

5、9DP-5。拉開10kVⅡ段開關柜交流電源9DP-4開關。測量10kV開關柜內直流電源端子X11:3、4、5、6均無交流分量；測量直流屏Ⅰ、Ⅱ段直流母線亦均無交流分量；測量開關柜內交流電源端子X11：

1、2發現均存在負110V直流分量。由此可以推斷直流系統里交流分量通過10kVⅡ段開關柜串入。分別查10kVⅡ段開關柜交流端子X11：

1、2接線，查至13GⅡ段濾波器2#柜時，發現X11：

1、2端子較其他開關柜多出3顆接線，X11：4端子較其他開關柜多出1顆接線。查看設計圖紙及其他濾波器柜接線，發現濾波器柜X11：

1、2端子應該多出4顆接線，分別供濾波補償裝置2臺隔離柜交流電源。13G柜內X11：4直流電源端子多出的一顆線應該改接至X11：2交流端子。完成改接后，測量X11：

1、2交流端子無直流分量。端子接線如圖4所示。完成二次線改接后，直流系統接地報警消除。

圖4 端子接線圖 結語

（1）直流-直流串電。本文中直流系統環路現象就是兩套直流系統發生直流-直流串電，即兩套直流電源有一點連在一起。該故障屬于變電站中常發生的直流接地報警故障。由于變電站中直流回路比較多，有的綜保裝置本身就有幾組直流電源，還要給其它一次設備提供操作電源。這樣就可能造成幾組本應該相互獨立的直流電源之間發生串接，打破直流絕緣監察裝置電橋平衡，裝置誤報直流接地。直流串電使相互獨立的直流回路之間發生關聯，一組直流接地擴大到兩組、三組直流接地，甚至造成整個變電站直流系統全部接地，擴大事故。所以，在變電站二次接線安裝調試程中，直流電源一定要從直流饋線屏根源處分開，最好采用目前使用較多的輻射式饋電，避免產生電氣聯系而影響繼電保護。

（2）交流串入直流。本文中交流串入直流只是引起直流系統接地報警，然而交流串入直流危害性遠不止如此。由于二次接線中跳閘回路電纜較長，對地分布電容較大，一旦直流回路串入交流電壓，將會引起開關誤跳。因此，在變電站二次接線中一方面一定要杜絕交直流混接現象，另一方面可以在跳閘回路中加裝大功率繼電器，能夠提高繼電器交流電壓的動作門檻，進而防止了跳閘繼電器的誤動。

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收稿日期：2012-08-21 作者簡介：賀瑞和