论文部分内容阅读
内容摘要：随着电力系统网络的不断增大，直流系统接地技术日益复杂，其可靠性与安全性受到了研究人员的广泛关注。本论文在这种情况下，首先对接地故障的原因进行了分析，然后对其接地绝缘装置的检查以及接地故障进行查询。
关键字：电力系统；接地故障；查询
一、前言
在电力系统中，断路器的操作控制回路和继电保护装置的电源都是直流电源。电厂内直流系统的支路很多，涉及面广，直流系统容易受到周围自然环境的影响，自然天气对直流系统的影响也是非常大的。即使直流系统有着很多的保护装置，比如电气设备诸如此类等等，但还是难以避免环境对直流系统地影响。而一旦直流系统受到影响，就会导致很大范围的供电设备出现故障，这样的后果是非常严重的。所以说，直流系统中的任何一个部分都是不容忽视的，因为或许任何一个小小的部件都会对直流系统整体造成影响，也正因为如此，要细细的排查直流系统任何一个可能影响结果的因素。
本文选择一家公司的电力系统作为案例进行分析。A公司300MW机组1995年投产，该公司地处沿海地区，运行多年，设备老化，也就是因为这样的原因，就造成了直流系统地故障，再加上直流系统地内部是非常复杂的，有着很多不同的支路，所以故障也就不是那么容易的可以进行排查。本文就A公司直流接地产生的主要原因、查找的方法以及LT-2000A便携式直流接地故障接地定位仪在现场的应用情况进行论述。
二、接地故障产生的原因
（一）厂房建设前的施工或安装问题
直流系統中任何一个不经意的部分都是会造成整个系统的故障，就比如，一个公司在施工的时候可能就因为施工过程的不注意触碰了直流系统，就这样一个简单的动作，就可能会整个电力的故障失去了平衡进而也就导致了直流系统的故障。因市场供应直流电缆设备质量参差不齐，质量不良的直流电缆也成为一种直流接地的故障隐患。
（二）外力损耗
直流回路在运行过程中不可避免地要受到检查维护人员在工作过程中因挤压、移动、及不当冲洗等外力造成的损伤。
在本篇论文最开始的时候，就已经说过了直流系统容易受到外部环境的影响而出现故障，比如说在一些比较湿润的地方或者海拔较低的地方，直流系统就可能受到湿气的影响出现故障，这是其中一个原因。还有的就是直流系统本身的原因，就是系统内部自身设备老化。
三、对接地绝缘装置的检查
（一）布置
A公司直流系统在直流母线段均配置有POWER SUN-M2型固定式绝缘检查装置，在线检查直流系统的运行情况，这种固定式的绝缘检查装置在很大程度上帮助缩小了直流系统出现故障的范围，为什么这样说，因为固定式的绝缘检查装置可以有效地检查直流系统每一个部分的运行状况，这也就给检查直流系统提供了很大的方便。
（二）检查
1、工作原理
信号发生器从系统采样正、负、地电压、电阻信号，CPU判断是否正常。通过下图的显示，我们可以发现信号发生器在正常和不正常的情况下，结果是迥异的。信号发生器是可以判断电压方向的，也可以通过这样一个信号发生器，在其内部加入信号，来显示电流的微弱状况。
图1 注入原理图
该仪器能够抑制平衡电桥接地电阻，平衡电桥测量方法如图所示（图中RL为平衡电阻；RX是接地电阻）。运用恒压源是有一定优势的，因为在很大程度上运用恒压源可以避免平衡电阻的影响，而且还可以平衡在不同电阻情况下的电压，这样才很大的程度上减轻了直流系统地供电压力，这就是恒压源的的优势之处。当然，恒压源也有着一定的缺陷，因为他才产生电压的过程中是一蹴而就，不是循序渐进的，就是因为这个电压增强的一瞬间，就让整个系统电压数值不是很稳定。
图2 平衡电桥测量方法
LT-2000A便携式直流接地故障接地定位仪采用注入信号可控制在0.2mA以下，精度可再提高。、这样的检测方法是可以将一些没有帮助的频率排除掉，将有用处的频率将其保存下来。这样是可以保证模拟所得的信号不会受到一些无用频率的干扰而出现一定数据上的偏差，这样的方法其实是运用了数字处理技术，将干扰噪音等一切干扰结果的因素都收集起来，做好将在各个过程所得出来的结果通过一些有规则的图形显示出来，原理图如图所示。
图3 检测器原理示意图
2、技术参数及性能指标
（1）在带电的测试中，信号发生器的运行交流电压必须不能超过220V，这是供电时候最基本的一个要求。，自动适应48V、110V、220V直流屏电源。
（2）抗对地分布电容值：对地单回路22LF，系统对地电容150LF。
（3）测试精度：220V系统25K；110V系统7K。
（4）测试频率：0.2-0.5Hz。
（5）钳双根（正负负载一起钳）范围：0-100A。
（6）钳单根范围：-5-5A。
（7）工作环境：湿度95%，温度-20-50e。
四、对接地故障的查询
（一）拉回路法
在以往直流系统出现故障的时候，一般所用的检查故障的方法是拉回路法，但是在2000年这种方法受到了国家的禁止，明令说明这种方法是不能运用在直流系统当中。在原来。拉回路法是用来检验故障最简单的一个方法，这种方法在第一次检查系统的时候是非常方便的，因为它所用的程序非常的少，而且所需的时间也比较的短对于任何情况都是没有限制的。但这些有点仅仅是对于第一次而言的。往往用这种方法第一次检查故障的时候就会为第二次检查的留下隐患。在第二次进行检查的时候，就会非常地复杂。因为在第一次检查的时候，会让一些电路成为闭环电路，这样就无意间给检查电路增加了很大的难度，还有线路的回环是具有不稳定性的，经常会给直流系统的供电造成压力。再加上，上文已经说过的直流系统的内部是非常复杂的，并且存在不同的线路分支，这些就是直流系统出现故障的主要原因。 （二）两种检测装置结合
POWERSUN-M2型固定式绝缘检察装置的优点是能在线监测，随时报告直流系统接地故障，并显示出接地回路编号，缺点是该装置只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，但对具体的接地点无法定位。因它受监测点安装数量的限制，很难将接地故障缩小到一个较小的范围内。
随着机组自动控制程度的提高，热工DCS电源不仅要求交流电源采用UPS电源，在进行两种检测装置的时候，一定要注意不同装置之间的特点，并且需要学会装置之间的和向调节，要做到装置中的电流量不会相互干扰，这是很重要的一点。同时还需要两个电源之间的区分，规定供电的电流流入不同的装置之中。可以说这是绝缘检查中必须有的过程，但是要求电源一直处于工作的状态，这是进行检测的一个前提。
绝缘检查装置是检查故障非常好的一个装置，它的特点就在于它的绝缘性，他可以对整个直流系统中进行定点的检测，这就大大减轻了检测故障的难度，不用像过去一样对直流系统中一段一段的进行检查，大大提高了工作效率。
（1）沿着支路树状向下查找，在该支路下查找小分支，直至哪一条线。
（2）已知哪一条线要定位，往下钳，若有接地波形或报接地，说明故障点在后面，若钳到末端没有接地波形或报接地，说明故障点在有与没有之间，应逐步缩小范围来定位。
（3）如果该线一直钳到末端都有接地波形或报接地，说明故障点在终端设备。
（4）根据经验，可根据波形图确定支路是否接地。
五、结论
直流系统是整个供电过程中最容易出现故障的一个部分。直流系统中任何一个不经意的部分都是会造成整个系统的故障，想要保证供电顺利的进行，就需要对整个直流系统有着充分的了解，了解直流系统的每一条电路。虽然不能保障环境对直流系统的影响，但是在直流系统地内部一定要将线路理清，不能让电路之间出现相互干扰的现象。同时好要检测直流系统内部任何的设备并且及时更换设备，防止因为设备老化而导致直流系统出现故障。
参考文献
[1]宋夕阳，张忠.电力系统谐波的危害与治理[J].智能建筑电气技术，2009，（05）.
[2]柯俊杰.10kV配电线路接地故障查找及分析[J].无线互联科技，2011，（05）.
[3]程建兴.电厂发电机定子接地故障原因分析与处理[J].自动化应用，2010，（04）.
[4]杨淑英，张效铭.小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究[J].电子科技，2011，（01）.
[5]王振宇.DCS系统通讯故障的判断与处理[J].河南电力，2003，（03）.
[6]赵加峰，蔡旭，吴政国.基于W77E58双机的暂态能量选线的实现[J].信息技术，2008，（11）.
[7]王为民，何庆力，孙久仓.变电站综合自动化系统常见问题[J].农村电气化，2009，（04）.
作者簡介：
朱晨 男 作者单位：华北电力大学 学历：本科
研究方向：电气工程及其自动化
联系电话：18810411175
联系地址：北京市昌平区回龙观北农路2号 华北电力大学
邮政编码：102206
关键字：电力系统；接地故障；查询
一、前言
在电力系统中，断路器的操作控制回路和继电保护装置的电源都是直流电源。电厂内直流系统的支路很多，涉及面广，直流系统容易受到周围自然环境的影响，自然天气对直流系统的影响也是非常大的。即使直流系统有着很多的保护装置，比如电气设备诸如此类等等，但还是难以避免环境对直流系统地影响。而一旦直流系统受到影响，就会导致很大范围的供电设备出现故障，这样的后果是非常严重的。所以说，直流系统中的任何一个部分都是不容忽视的，因为或许任何一个小小的部件都会对直流系统整体造成影响，也正因为如此，要细细的排查直流系统任何一个可能影响结果的因素。
本文选择一家公司的电力系统作为案例进行分析。A公司300MW机组1995年投产，该公司地处沿海地区，运行多年，设备老化，也就是因为这样的原因，就造成了直流系统地故障，再加上直流系统地内部是非常复杂的，有着很多不同的支路，所以故障也就不是那么容易的可以进行排查。本文就A公司直流接地产生的主要原因、查找的方法以及LT-2000A便携式直流接地故障接地定位仪在现场的应用情况进行论述。
二、接地故障产生的原因
（一）厂房建设前的施工或安装问题
直流系統中任何一个不经意的部分都是会造成整个系统的故障，就比如，一个公司在施工的时候可能就因为施工过程的不注意触碰了直流系统，就这样一个简单的动作，就可能会整个电力的故障失去了平衡进而也就导致了直流系统的故障。因市场供应直流电缆设备质量参差不齐，质量不良的直流电缆也成为一种直流接地的故障隐患。
（二）外力损耗
直流回路在运行过程中不可避免地要受到检查维护人员在工作过程中因挤压、移动、及不当冲洗等外力造成的损伤。
在本篇论文最开始的时候，就已经说过了直流系统容易受到外部环境的影响而出现故障，比如说在一些比较湿润的地方或者海拔较低的地方，直流系统就可能受到湿气的影响出现故障，这是其中一个原因。还有的就是直流系统本身的原因，就是系统内部自身设备老化。
三、对接地绝缘装置的检查
（一）布置
A公司直流系统在直流母线段均配置有POWER SUN-M2型固定式绝缘检查装置，在线检查直流系统的运行情况，这种固定式的绝缘检查装置在很大程度上帮助缩小了直流系统出现故障的范围，为什么这样说，因为固定式的绝缘检查装置可以有效地检查直流系统每一个部分的运行状况，这也就给检查直流系统提供了很大的方便。
（二）检查
1、工作原理
信号发生器从系统采样正、负、地电压、电阻信号，CPU判断是否正常。通过下图的显示，我们可以发现信号发生器在正常和不正常的情况下，结果是迥异的。信号发生器是可以判断电压方向的，也可以通过这样一个信号发生器，在其内部加入信号，来显示电流的微弱状况。
图1 注入原理图
该仪器能够抑制平衡电桥接地电阻，平衡电桥测量方法如图所示（图中RL为平衡电阻；RX是接地电阻）。运用恒压源是有一定优势的，因为在很大程度上运用恒压源可以避免平衡电阻的影响，而且还可以平衡在不同电阻情况下的电压，这样才很大的程度上减轻了直流系统地供电压力，这就是恒压源的的优势之处。当然，恒压源也有着一定的缺陷，因为他才产生电压的过程中是一蹴而就，不是循序渐进的，就是因为这个电压增强的一瞬间，就让整个系统电压数值不是很稳定。
图2 平衡电桥测量方法
LT-2000A便携式直流接地故障接地定位仪采用注入信号可控制在0.2mA以下，精度可再提高。、这样的检测方法是可以将一些没有帮助的频率排除掉，将有用处的频率将其保存下来。这样是可以保证模拟所得的信号不会受到一些无用频率的干扰而出现一定数据上的偏差，这样的方法其实是运用了数字处理技术，将干扰噪音等一切干扰结果的因素都收集起来，做好将在各个过程所得出来的结果通过一些有规则的图形显示出来，原理图如图所示。
图3 检测器原理示意图
2、技术参数及性能指标
（1）在带电的测试中，信号发生器的运行交流电压必须不能超过220V，这是供电时候最基本的一个要求。，自动适应48V、110V、220V直流屏电源。
（2）抗对地分布电容值：对地单回路22LF，系统对地电容150LF。
（3）测试精度：220V系统25K；110V系统7K。
（4）测试频率：0.2-0.5Hz。
（5）钳双根（正负负载一起钳）范围：0-100A。
（6）钳单根范围：-5-5A。
（7）工作环境：湿度95%，温度-20-50e。
四、对接地故障的查询
（一）拉回路法
在以往直流系统出现故障的时候，一般所用的检查故障的方法是拉回路法，但是在2000年这种方法受到了国家的禁止，明令说明这种方法是不能运用在直流系统当中。在原来。拉回路法是用来检验故障最简单的一个方法，这种方法在第一次检查系统的时候是非常方便的，因为它所用的程序非常的少，而且所需的时间也比较的短对于任何情况都是没有限制的。但这些有点仅仅是对于第一次而言的。往往用这种方法第一次检查故障的时候就会为第二次检查的留下隐患。在第二次进行检查的时候，就会非常地复杂。因为在第一次检查的时候，会让一些电路成为闭环电路，这样就无意间给检查电路增加了很大的难度，还有线路的回环是具有不稳定性的，经常会给直流系统的供电造成压力。再加上，上文已经说过的直流系统的内部是非常复杂的，并且存在不同的线路分支，这些就是直流系统出现故障的主要原因。 （二）两种检测装置结合
POWERSUN-M2型固定式绝缘检察装置的优点是能在线监测，随时报告直流系统接地故障，并显示出接地回路编号，缺点是该装置只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，但对具体的接地点无法定位。因它受监测点安装数量的限制，很难将接地故障缩小到一个较小的范围内。
随着机组自动控制程度的提高，热工DCS电源不仅要求交流电源采用UPS电源，在进行两种检测装置的时候，一定要注意不同装置之间的特点，并且需要学会装置之间的和向调节，要做到装置中的电流量不会相互干扰，这是很重要的一点。同时还需要两个电源之间的区分，规定供电的电流流入不同的装置之中。可以说这是绝缘检查中必须有的过程，但是要求电源一直处于工作的状态，这是进行检测的一个前提。
绝缘检查装置是检查故障非常好的一个装置，它的特点就在于它的绝缘性，他可以对整个直流系统中进行定点的检测，这就大大减轻了检测故障的难度，不用像过去一样对直流系统中一段一段的进行检查，大大提高了工作效率。
（1）沿着支路树状向下查找，在该支路下查找小分支，直至哪一条线。
（2）已知哪一条线要定位，往下钳，若有接地波形或报接地，说明故障点在后面，若钳到末端没有接地波形或报接地，说明故障点在有与没有之间，应逐步缩小范围来定位。
（3）如果该线一直钳到末端都有接地波形或报接地，说明故障点在终端设备。
（4）根据经验，可根据波形图确定支路是否接地。
五、结论
直流系统是整个供电过程中最容易出现故障的一个部分。直流系统中任何一个不经意的部分都是会造成整个系统的故障，想要保证供电顺利的进行，就需要对整个直流系统有着充分的了解，了解直流系统的每一条电路。虽然不能保障环境对直流系统的影响，但是在直流系统地内部一定要将线路理清，不能让电路之间出现相互干扰的现象。同时好要检测直流系统内部任何的设备并且及时更换设备，防止因为设备老化而导致直流系统出现故障。
参考文献
[1]宋夕阳，张忠.电力系统谐波的危害与治理[J].智能建筑电气技术，2009，（05）.
[2]柯俊杰.10kV配电线路接地故障查找及分析[J].无线互联科技，2011，（05）.
[3]程建兴.电厂发电机定子接地故障原因分析与处理[J].自动化应用，2010，（04）.
[4]杨淑英，张效铭.小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究[J].电子科技，2011，（01）.
[5]王振宇.DCS系统通讯故障的判断与处理[J].河南电力，2003，（03）.
[6]赵加峰，蔡旭，吴政国.基于W77E58双机的暂态能量选线的实现[J].信息技术，2008，（11）.
[7]王为民，何庆力，孙久仓.变电站综合自动化系统常见问题[J].农村电气化，2009，（04）.
作者簡介：
朱晨 男 作者单位：华北电力大学 学历：本科
研究方向：电气工程及其自动化
联系电话：18810411175
联系地址：北京市昌平区回龙观北农路2号 华北电力大学
邮政编码：102206