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[摘 要]本文分析了变电站直流系统接地故障的原因，阐述了变电站直流系统接地故障的查找方法，提出了加强变电站直流系统接地故障的防范对策。
[关键词]变电站；直流系统接地故障；原因；查找方法；防范对策
中图分类号：TM265.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0046-01
直流系统的正常运行对变电站的安全高效运行有重要的影响。但是直流系统在工作中容易受到天气或者操作失误的影响产生接地故障。接地故障因为发生的类型不同产生的影响也不同，在具体的操作中要根据具体的情况进行综合运用。因此，科学防范直流系统接地故障，对于变电站的安全稳定运行具有重要意义。
1、变电站直流系统接地故障的原因
1.1 二次电缆断裂及绝缘性能减弱引起的直流系统接地故障
由于季节的变化，随着温度的回升与升高，在热胀冷缩的作用下，地基就会一定程度上发生下沉，就会使机构箱底部的电缆发生下沉，进而使电缆出现断裂的现象。一旦电缆断裂就会使导线的截面与地接触，发生变电站直流接地的故障。另外，二次电缆使用的时间过长或者电缆沟中积水未进行及时的清理，一定程度上会降低电缆的绝缘性能。而电缆绝缘能力一旦不够用，就会发生变电站直流系统接地的故障。
1.2 操作不当造成的直流系统接地故障
在变电站直流系统在施工和维护过程中，操作方法不正确，操作流程不规范等都可能引起接地故障，这主要是人为因素造成的。人为因素引起的直流系统接地故障必较常见，发生频率最高。许多直流系统的工作人员为了简化工作程序，会直接将电缆线的一端连接在直流系统的端子上，另一端则连接在没有进行保护的铁杆上，致使直流系统接地，引起接地故障。
1.3 维护工作不到位引发的直流系统接地故障
目前，在变电设备实际维护工作中，维护人员并没有尽到自己的责任，在系统维护和接地维护方面都存在许多问题。比如，在直流系统被挤压变形后，维护人员没有及时对其实施恢复作业；在直流系统接线出口松动的情况时，维护人员也没有引起重视。直流系统中的设备端子箱与机构箱密封的不严实，就会使沙尘或者积雪进入到端子箱机构箱中，不及时进行清理就会使直流系统发生故障。这些情况都可能使变电站的直流系统和接地部位出现磨损，从而引起直流系统接地故障。
1.4 天气原因导致的直流系统接地故障
由于变电站是处于室外的，在雷雨、大雾、霜雪等恶劣天气的影响下，其容易遭到破坏。尤其是在变电站直流系统的施工和维护过程中，如果遇到恶劣的天气，就可能会有雨水渗入，大雪过后积雪融化也可能会有雪水渗入。在这样的情况下，就会使直流系统的接口、各类用线等被腐蚀，导致直流系统接地故障。并且，直流系统中的设备和材料遭到破坏，也会影响系统的正常施工，加大维护工作的难度。
2、变电站直流系统接地故障的查找方法
2.1 低频探测法
选择钳形电流探头实施故障监测，来自于监测变电设备的接地警示信息被接收后，可以把低频交流信号加在直流故障母线和大地之间，低频电流则将途径信号发生设备、直流系统、接地点等进行传输，再启动钳形电源探头来逐个点进行故障检测，同时，探寻低频电流的流动方向和轨迹，此时位于接地点之前与之后的低频电流会有所差异，通过分析二者间的差距来对应准确定位接地位置。低频探测法的优势体现在无需断电查找，然而，实际故障能否查找精准容易受到系统分布电容的干扰。
2.2 在线监测法
所谓的在线监测法主要是依托于变电站直流接地故障选线设备，发挥其在线监测功能，对直流系统的接地状态进行实时监测，此系统能够及时、准确地提供直流系统的相关故障信息，例如：接地状况、故障情况等，然而，实际监测过程中也存在一定的缺点，具体体现在：不能准确、高效地定位故障点，而且监测点的设置数量、安装位置等都会影响检测效果，接地点故障查找范围过大，为故障的解除与处理带来困难，从某种意义上来看，在线监测法具有一定的局限性。同时，在线检测设备的安装相对复杂，检测精度受到影响，同时，容易受到外界因素的干扰，出现信息误报现象。
2.3 拉路法
拉路法又称为瞬时停电法，它是最直接的检查直流系统接地故障的方法。利用“能够将变电站直流系统故障处返回的电源断掉”的原理，将直流回路空气开关依次断开，每次断开的时间控制在3秒之内，如果某条线路中的电流在断开开关后又返回，可以确定接地故障的接地点就在该条线路上。应用拉路法时，按照先室外后室内、先信号和照明回路后操作和控制回路、先总电源一直到达分路电源、先新投入运行的设备后正在运行的设备的顺序，进行拉路，在确定直流系统接地故障所在的支路后，解开该支路的环网，将端子和保险拆下，从而找到直流系統的接地点。
2.4 定位法
定位法是接地故障查找的一项有效方法，通常选择便携式直流接地故障定位设备进行故障定位，此定位设备目前已被广泛而深入地运用于变电站直流系统故障查找中，其优势和便捷因素体现在：在不切断直流回路的情况下，能够直接定位查找故障，维持系统的正常供电，从而确保了变电站接地故障查找工作效率。
3、加强变电站直流系统接地故障的防范对策
3.1规范接地故障处理过程
①要尽可能避免在用电高峰时期进行直流系统接地故障的检查和处理工作。在开展故障排查工作时，先检查变电站直流系统的接地监测设备是否正常工作、监测设备反馈的故障信息是否准确，从而判断直流系统的绝缘状况和直流系统支路的工作状况。②进行人工的故障排查工作：按照先室外后室内的顺序定位故障点、按照先信号回路后控制回路的顺序进行回路检查、按照先次要回路后主要回路的顺序进行拉负荷操作。
3.2 提高变电站直流系统定期维护的质量
利用空调等设备，定期展开变电站直流系统的防潮、防雨和防异物检查工作，一旦发现系统进水或者受潮，要及时做出处理；完善直流系统的接地防护工作，有效预防和解决设备故障，保护直流系统的安全；在检查直流系统的接地状况时，认真检查每一条线路，要及时拆除不必要的线路，避免产生衍生回路，并在图纸、工作交代中明确标出、说明对线路的改动。
3.3完善变电站二次电缆绝缘测试工作。大多数的变电检修人员都会忽略对二次电缆绝缘的测试工作。长时间就会导致电缆的绝缘性能降低，或者是电缆断裂现象未被发现。二次电缆绝缘测试的强化及完善工作，能够有效的对不合格电缆进行及时的更换。这样，不仅可以避免直流系统接地故障的发生，一定程度上还可以确保变电设备的正常运行。
3.4 强化变电设备的清理工作
对变电站端子箱与机构箱进行严格的密封，并对尘土与积雪进行及时的清理，这样有利于降低直流系统接地故障发生的几率。大部分的电缆主要安置在电缆沟中，因此，时常会出现积水，相关的变电运维人员应对其进行定期的清理，进而有效的防止电缆自身绝缘能力的降低。
3.5 加强变电站施工现场监督
在冬季进行施工会影响到施工的工艺，并且在变电设备投入到实际使用中后会产生较多的安全隐患。在工程完成后，要组建验收小组进行严格的监督与检查，对各环节进行把关，同时对于变电设备容易出现故障的部位进行有效的整改。
4 结束语
随着直流系统接地技术的不断发展，积极防范接地故障，提高直流系统安全可靠运行能力已经成为变电站专业人员共同关注的焦点。在实际工作中，变电站的技术人员和直流系统维护人员要加强合作和研究，加大对直流系统接地故障的重视力度，总结和提出检查和维护直流系统接地故障的高新措施，从而提高变电站直流系统接地故障检查和维护的效率。
参考文献
[1] 郑宪伟.变电站直流系统接地故障查找与处理[J].黑龙江科学，2014（12）
[2] 黄德珠.变电站直流系统接地故障查找方法研究[J].科技与创新，2016（15）
作者简介：张照国，男，满族，本科学历，1973年出生，助理工程师，现从事供电企业变电运维技术工作。
[关键词]变电站；直流系统接地故障；原因；查找方法；防范对策
中图分类号：TM265.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0046-01
直流系统的正常运行对变电站的安全高效运行有重要的影响。但是直流系统在工作中容易受到天气或者操作失误的影响产生接地故障。接地故障因为发生的类型不同产生的影响也不同，在具体的操作中要根据具体的情况进行综合运用。因此，科学防范直流系统接地故障，对于变电站的安全稳定运行具有重要意义。
1、变电站直流系统接地故障的原因
1.1 二次电缆断裂及绝缘性能减弱引起的直流系统接地故障
由于季节的变化，随着温度的回升与升高，在热胀冷缩的作用下，地基就会一定程度上发生下沉，就会使机构箱底部的电缆发生下沉，进而使电缆出现断裂的现象。一旦电缆断裂就会使导线的截面与地接触，发生变电站直流接地的故障。另外，二次电缆使用的时间过长或者电缆沟中积水未进行及时的清理，一定程度上会降低电缆的绝缘性能。而电缆绝缘能力一旦不够用，就会发生变电站直流系统接地的故障。
1.2 操作不当造成的直流系统接地故障
在变电站直流系统在施工和维护过程中，操作方法不正确，操作流程不规范等都可能引起接地故障，这主要是人为因素造成的。人为因素引起的直流系统接地故障必较常见，发生频率最高。许多直流系统的工作人员为了简化工作程序，会直接将电缆线的一端连接在直流系统的端子上，另一端则连接在没有进行保护的铁杆上，致使直流系统接地，引起接地故障。
1.3 维护工作不到位引发的直流系统接地故障
目前，在变电设备实际维护工作中，维护人员并没有尽到自己的责任，在系统维护和接地维护方面都存在许多问题。比如，在直流系统被挤压变形后，维护人员没有及时对其实施恢复作业；在直流系统接线出口松动的情况时，维护人员也没有引起重视。直流系统中的设备端子箱与机构箱密封的不严实，就会使沙尘或者积雪进入到端子箱机构箱中，不及时进行清理就会使直流系统发生故障。这些情况都可能使变电站的直流系统和接地部位出现磨损，从而引起直流系统接地故障。
1.4 天气原因导致的直流系统接地故障
由于变电站是处于室外的，在雷雨、大雾、霜雪等恶劣天气的影响下，其容易遭到破坏。尤其是在变电站直流系统的施工和维护过程中，如果遇到恶劣的天气，就可能会有雨水渗入，大雪过后积雪融化也可能会有雪水渗入。在这样的情况下，就会使直流系统的接口、各类用线等被腐蚀，导致直流系统接地故障。并且，直流系统中的设备和材料遭到破坏，也会影响系统的正常施工，加大维护工作的难度。
2、变电站直流系统接地故障的查找方法
2.1 低频探测法
选择钳形电流探头实施故障监测，来自于监测变电设备的接地警示信息被接收后，可以把低频交流信号加在直流故障母线和大地之间，低频电流则将途径信号发生设备、直流系统、接地点等进行传输，再启动钳形电源探头来逐个点进行故障检测，同时，探寻低频电流的流动方向和轨迹，此时位于接地点之前与之后的低频电流会有所差异，通过分析二者间的差距来对应准确定位接地位置。低频探测法的优势体现在无需断电查找，然而，实际故障能否查找精准容易受到系统分布电容的干扰。
2.2 在线监测法
所谓的在线监测法主要是依托于变电站直流接地故障选线设备，发挥其在线监测功能，对直流系统的接地状态进行实时监测，此系统能够及时、准确地提供直流系统的相关故障信息，例如：接地状况、故障情况等，然而，实际监测过程中也存在一定的缺点，具体体现在：不能准确、高效地定位故障点，而且监测点的设置数量、安装位置等都会影响检测效果，接地点故障查找范围过大，为故障的解除与处理带来困难，从某种意义上来看，在线监测法具有一定的局限性。同时，在线检测设备的安装相对复杂，检测精度受到影响，同时，容易受到外界因素的干扰，出现信息误报现象。
2.3 拉路法
拉路法又称为瞬时停电法，它是最直接的检查直流系统接地故障的方法。利用“能够将变电站直流系统故障处返回的电源断掉”的原理，将直流回路空气开关依次断开，每次断开的时间控制在3秒之内，如果某条线路中的电流在断开开关后又返回，可以确定接地故障的接地点就在该条线路上。应用拉路法时，按照先室外后室内、先信号和照明回路后操作和控制回路、先总电源一直到达分路电源、先新投入运行的设备后正在运行的设备的顺序，进行拉路，在确定直流系统接地故障所在的支路后，解开该支路的环网，将端子和保险拆下，从而找到直流系統的接地点。
2.4 定位法
定位法是接地故障查找的一项有效方法，通常选择便携式直流接地故障定位设备进行故障定位，此定位设备目前已被广泛而深入地运用于变电站直流系统故障查找中，其优势和便捷因素体现在：在不切断直流回路的情况下，能够直接定位查找故障，维持系统的正常供电，从而确保了变电站接地故障查找工作效率。
3、加强变电站直流系统接地故障的防范对策
3.1规范接地故障处理过程
①要尽可能避免在用电高峰时期进行直流系统接地故障的检查和处理工作。在开展故障排查工作时，先检查变电站直流系统的接地监测设备是否正常工作、监测设备反馈的故障信息是否准确，从而判断直流系统的绝缘状况和直流系统支路的工作状况。②进行人工的故障排查工作：按照先室外后室内的顺序定位故障点、按照先信号回路后控制回路的顺序进行回路检查、按照先次要回路后主要回路的顺序进行拉负荷操作。
3.2 提高变电站直流系统定期维护的质量
利用空调等设备，定期展开变电站直流系统的防潮、防雨和防异物检查工作，一旦发现系统进水或者受潮，要及时做出处理；完善直流系统的接地防护工作，有效预防和解决设备故障，保护直流系统的安全；在检查直流系统的接地状况时，认真检查每一条线路，要及时拆除不必要的线路，避免产生衍生回路，并在图纸、工作交代中明确标出、说明对线路的改动。
3.3完善变电站二次电缆绝缘测试工作。大多数的变电检修人员都会忽略对二次电缆绝缘的测试工作。长时间就会导致电缆的绝缘性能降低，或者是电缆断裂现象未被发现。二次电缆绝缘测试的强化及完善工作，能够有效的对不合格电缆进行及时的更换。这样，不仅可以避免直流系统接地故障的发生，一定程度上还可以确保变电设备的正常运行。
3.4 强化变电设备的清理工作
对变电站端子箱与机构箱进行严格的密封，并对尘土与积雪进行及时的清理，这样有利于降低直流系统接地故障发生的几率。大部分的电缆主要安置在电缆沟中，因此，时常会出现积水，相关的变电运维人员应对其进行定期的清理，进而有效的防止电缆自身绝缘能力的降低。
3.5 加强变电站施工现场监督
在冬季进行施工会影响到施工的工艺，并且在变电设备投入到实际使用中后会产生较多的安全隐患。在工程完成后，要组建验收小组进行严格的监督与检查，对各环节进行把关，同时对于变电设备容易出现故障的部位进行有效的整改。
4 结束语
随着直流系统接地技术的不断发展，积极防范接地故障，提高直流系统安全可靠运行能力已经成为变电站专业人员共同关注的焦点。在实际工作中，变电站的技术人员和直流系统维护人员要加强合作和研究，加大对直流系统接地故障的重视力度，总结和提出检查和维护直流系统接地故障的高新措施，从而提高变电站直流系统接地故障检查和维护的效率。
参考文献
[1] 郑宪伟.变电站直流系统接地故障查找与处理[J].黑龙江科学，2014（12）
[2] 黄德珠.变电站直流系统接地故障查找方法研究[J].科技与创新，2016（15）
作者简介：张照国，男，满族，本科学历，1973年出生，助理工程师，现从事供电企业变电运维技术工作。