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摘要：在电力系统中，直流系统和交流系统一样，是不可或缺的组成部分。直流系统的运行状况将会对系统中断路器和自动装置的稳定性产生直接影响，对于电力系统正常运行具有非常重要的作用。为了保证电力运行的稳定性，就需要全面掌握直流系统的事故类型和非正常运行状态的表现，并要在最短的时间内解决故障。为了实现这一目的，笔者结合自己多年的实践经验，对直流系统中绝缘监察装置的主要作用和工作原理进行了阐释，然后简单概括了接地故障产生的原因，最后具体论述了接地故障的处理办法。
关键词：直流系统；绝缘监察；接地故障
直流系统的很容易发生接地故障，虽然一点接地不会对系统的正常运行造成太大影响，但若不能及时解除故障，当第二点接地之后，就很容易让继电保护装置操作失误，导致严重事故的发生。目前，绝缘装置是直流系统最主要的保护装置，所以我们要对直流系统的绝缘监测和接地故障引起足够的重视，并不断提高监测水平，提高解决故障的能力和效率。下面，笔者就对直流系统中的绝缘装置和接地故障进行详细探讨。
一、直流系统绝缘监察概述
（一）绝缘监察装置的主要作用
绝缘监察装置的主要作用就是保护直流系统供电的稳定性和安全性。在整个直流系统中，只有直流屏部位的绝缘监测装置中有一个通过电阻值较大的人为接地点，且数值大于25Kω。之所以设置这一人为接地点，就是为了对整个直流系统进行监控和测量。这样，直流系统在运行的过程中对地是绝缘的，并可以将人为的接地点看作一个正母线和负母线之间的零电位点，也就是中性点的不接地系统。通过这一装置，如果其中一种母线的电阻出现电阻过高或者过低接地，或者对地绝缘的电阻下降，中性点就会随之移动，拉高未接地点的电位，实现接地点和未接地点之间的电位平衡。
（二）绝缘监察装置的工作原理
由上图可知，系统回路是按照WC+-R2-R1-WCV-的顺序连接的。在上图串联电路中，R1和R2的参数是相同的，电压经过分流之后，图中的点A就是中性点，也就是正母线和负母线之间的零电位点。此时，SA的位置在0°点，然后按照1-4，8-7，7-10的顺序连接，正母线和负母线的电压可以用电压表来表示，因为点A的电位和地面的电位相等，所以继电器不会运作。当SA位于正对地位置时，各个接点按顺序连接，这样正母线对地的电压就可以直接测量，以便对地的绝缘状况进行分析。通过对负母线对地电压的测量，就可以掌握其对地的绝缘情况，对正母线是否发生接地故障进行判断。
二、直流系统发生接地故障的主要原因
直流系统中发生接地故障的原因主要有四种，具体分析如下：第一种，设计不合理。在对交流电和直流电的回路进行设计时，没有充分考虑，让两种回路出现交叉串电而产生接地故障。第二种，绝缘监察设备的因素。由于装置不符和设计要求，使得装置本身回路的绝缘效果下降，运行中的直流电设备和其他设备的外壳发生接触，就会导致在供电的过程中发生直流接地现象。第三种是由施工所导致的。施工人员在进行电缆接线的过程中将芯线表面的绝缘外皮损坏，或者是在铺设的过程中让电缆受到损伤。这样一来，直流电源的对地绝缘功能就会大大降低，也是导致接地故障发生的重要原因。第四种就是运行和维护不当所造成，例如直流系统的错误接地，操作失误等。
三、直流系统接地故障的处理方法
（一）利用故障定位仪进行查找
因为接地故障定位仪器的查找原理可以分为频率信号注入检测和漏电流检测两种，所以对应的查找方法也有两种，下面我们就对这两种方法的查找原理和具体操作进行分析。
1、频率信号注入检测
当直流系统发生接地故障之后，也就是直流系统中的绝缘电阻小于既定的报警参数，绝缘监察装置就会发出预警信号，随后装置中的信号发生器就会对正母线、负母线和对地三者之间发出低频信号，发出之后信号会从接地位置返回，这就是该方法的查找原理。在掌握查找原理，确定接地的大致接地方位之后，就可以利用钳状的电流探头，按照低频信号的走向依次查找。首先需要确定接地支路，然后在此支路上，根据接地点前后的低频电流差异来确定具体的接地点。这种查找方法最大的优势就是可以在不断电的情况下完成查找，但是其劣势就是查找的准确性有待提高，而且查找的灵敏性会受到电容的影响。由于两种母线在分布是都存在电容，所以当探头在某一位置进行查找时，通过的电容和电流就很难进行区别。
2、漏电流检测法
在直流系统运行正常的情况下，每个回路的电流保持平衡，也就是说回路的正极电流和负极电流是相等的，此时传感器的总磁场数值为0，所以输出的数值也为0。当其中的任何一极发生接地故障后，正负电流之间的平衡就会遭到破坏，传感器受到磁场变化的作用，就可以检测出回路中的漏电流，然后利用母线中的电压来计算对应的电流，以此来确定具体的接地部分和接地电阻的数值。这种方法最大的优势就是不受低频信号和分布电容的干扰，可有准确查找出具体的接地支路，但是它的劣势就是会受到环网因素的影响，很容易导致线路的漏选和误选。
（二）利用人工法进行查找
利用此方法查找接地故障的具体操作可以分为四个步骤：第一步，确定接地故障的极性。如果故障发生之前有断电或者倒闸操作，那么故障就发生在操作的间隔中。如果故障近期的有雷电天气，那么故障一般发生在室外。第二步，缩小查找范围。先判断接地故障是在110kV系统还是在220kV系统中，在逐一进行拉路。不论取下操作保险后接地是否消失，都要在3s内恢复保险。第三步，具体操作时由一人进行取保险操作，另一人使用万用表直流档位在任一直流电源处进行测量。若取下某一处的保险后，万用表指示由0V突变到70-80V左右，即可判断出接地点就在此。第四步，检查有无环网点，有则需解开环网点进行下一步检查。然后采用逐段排查法进行故障点定位，即在此间隔直流外回路上任一点将二次线从端子排上解下，用万用表测量二次线头上的电压，若为0V则说明接地点在此线头与电源端之间，若为110V则说明接地点在二次接线端子排与背离电源端之间。判断出方向后，再采用此方法一路查找下去，一直找到A、B两点。A点确认出接地点在A与电源端之间， B点确认出接地点在B与背离电源端之间，则故障点就处于A、B两点之间。
结束语
综上所述，直流系统可以为电力系统中的继电保护、合闸和信号提供电源，在变电站中占据着重要地位。若想维持各项设备的正常运行，就必须保证直流系统供电的稳定性。
参考文献
[1]刘源.直流绝缘监察装置的设计与应用[D].东北石油大学，2013.
[2]邓晨华.直流系统绝缘在线监测与蓄电池故障预测[D].哈尔滨工业大学，2013.
[3]巩宏玲，陈静殊.浅谈直流系统的巡视及接地故障查找[J].青海师范大学学报（自然科学版），2013，03（12）：30-32.
关键词：直流系统；绝缘监察；接地故障
直流系统的很容易发生接地故障，虽然一点接地不会对系统的正常运行造成太大影响，但若不能及时解除故障，当第二点接地之后，就很容易让继电保护装置操作失误，导致严重事故的发生。目前，绝缘装置是直流系统最主要的保护装置，所以我们要对直流系统的绝缘监测和接地故障引起足够的重视，并不断提高监测水平，提高解决故障的能力和效率。下面，笔者就对直流系统中的绝缘装置和接地故障进行详细探讨。
一、直流系统绝缘监察概述
（一）绝缘监察装置的主要作用
绝缘监察装置的主要作用就是保护直流系统供电的稳定性和安全性。在整个直流系统中，只有直流屏部位的绝缘监测装置中有一个通过电阻值较大的人为接地点，且数值大于25Kω。之所以设置这一人为接地点，就是为了对整个直流系统进行监控和测量。这样，直流系统在运行的过程中对地是绝缘的，并可以将人为的接地点看作一个正母线和负母线之间的零电位点，也就是中性点的不接地系统。通过这一装置，如果其中一种母线的电阻出现电阻过高或者过低接地，或者对地绝缘的电阻下降，中性点就会随之移动，拉高未接地点的电位，实现接地点和未接地点之间的电位平衡。
（二）绝缘监察装置的工作原理
由上图可知，系统回路是按照WC+-R2-R1-WCV-的顺序连接的。在上图串联电路中，R1和R2的参数是相同的，电压经过分流之后，图中的点A就是中性点，也就是正母线和负母线之间的零电位点。此时，SA的位置在0°点，然后按照1-4，8-7，7-10的顺序连接，正母线和负母线的电压可以用电压表来表示，因为点A的电位和地面的电位相等，所以继电器不会运作。当SA位于正对地位置时，各个接点按顺序连接，这样正母线对地的电压就可以直接测量，以便对地的绝缘状况进行分析。通过对负母线对地电压的测量，就可以掌握其对地的绝缘情况，对正母线是否发生接地故障进行判断。
二、直流系统发生接地故障的主要原因
直流系统中发生接地故障的原因主要有四种，具体分析如下：第一种，设计不合理。在对交流电和直流电的回路进行设计时，没有充分考虑，让两种回路出现交叉串电而产生接地故障。第二种，绝缘监察设备的因素。由于装置不符和设计要求，使得装置本身回路的绝缘效果下降，运行中的直流电设备和其他设备的外壳发生接触，就会导致在供电的过程中发生直流接地现象。第三种是由施工所导致的。施工人员在进行电缆接线的过程中将芯线表面的绝缘外皮损坏，或者是在铺设的过程中让电缆受到损伤。这样一来，直流电源的对地绝缘功能就会大大降低，也是导致接地故障发生的重要原因。第四种就是运行和维护不当所造成，例如直流系统的错误接地，操作失误等。
三、直流系统接地故障的处理方法
（一）利用故障定位仪进行查找
因为接地故障定位仪器的查找原理可以分为频率信号注入检测和漏电流检测两种，所以对应的查找方法也有两种，下面我们就对这两种方法的查找原理和具体操作进行分析。
1、频率信号注入检测
当直流系统发生接地故障之后，也就是直流系统中的绝缘电阻小于既定的报警参数，绝缘监察装置就会发出预警信号，随后装置中的信号发生器就会对正母线、负母线和对地三者之间发出低频信号，发出之后信号会从接地位置返回，这就是该方法的查找原理。在掌握查找原理，确定接地的大致接地方位之后，就可以利用钳状的电流探头，按照低频信号的走向依次查找。首先需要确定接地支路，然后在此支路上，根据接地点前后的低频电流差异来确定具体的接地点。这种查找方法最大的优势就是可以在不断电的情况下完成查找，但是其劣势就是查找的准确性有待提高，而且查找的灵敏性会受到电容的影响。由于两种母线在分布是都存在电容，所以当探头在某一位置进行查找时，通过的电容和电流就很难进行区别。
2、漏电流检测法
在直流系统运行正常的情况下，每个回路的电流保持平衡，也就是说回路的正极电流和负极电流是相等的，此时传感器的总磁场数值为0，所以输出的数值也为0。当其中的任何一极发生接地故障后，正负电流之间的平衡就会遭到破坏，传感器受到磁场变化的作用，就可以检测出回路中的漏电流，然后利用母线中的电压来计算对应的电流，以此来确定具体的接地部分和接地电阻的数值。这种方法最大的优势就是不受低频信号和分布电容的干扰，可有准确查找出具体的接地支路，但是它的劣势就是会受到环网因素的影响，很容易导致线路的漏选和误选。
（二）利用人工法进行查找
利用此方法查找接地故障的具体操作可以分为四个步骤：第一步，确定接地故障的极性。如果故障发生之前有断电或者倒闸操作，那么故障就发生在操作的间隔中。如果故障近期的有雷电天气，那么故障一般发生在室外。第二步，缩小查找范围。先判断接地故障是在110kV系统还是在220kV系统中，在逐一进行拉路。不论取下操作保险后接地是否消失，都要在3s内恢复保险。第三步，具体操作时由一人进行取保险操作，另一人使用万用表直流档位在任一直流电源处进行测量。若取下某一处的保险后，万用表指示由0V突变到70-80V左右，即可判断出接地点就在此。第四步，检查有无环网点，有则需解开环网点进行下一步检查。然后采用逐段排查法进行故障点定位，即在此间隔直流外回路上任一点将二次线从端子排上解下，用万用表测量二次线头上的电压，若为0V则说明接地点在此线头与电源端之间，若为110V则说明接地点在二次接线端子排与背离电源端之间。判断出方向后，再采用此方法一路查找下去，一直找到A、B两点。A点确认出接地点在A与电源端之间， B点确认出接地点在B与背离电源端之间，则故障点就处于A、B两点之间。
结束语
综上所述，直流系统可以为电力系统中的继电保护、合闸和信号提供电源，在变电站中占据着重要地位。若想维持各项设备的正常运行，就必须保证直流系统供电的稳定性。
参考文献
[1]刘源.直流绝缘监察装置的设计与应用[D].东北石油大学，2013.
[2]邓晨华.直流系统绝缘在线监测与蓄电池故障预测[D].哈尔滨工业大学，2013.
[3]巩宏玲，陈静殊.浅谈直流系统的巡视及接地故障查找[J].青海师范大学学报（自然科学版），2013，03（12）：30-32.