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[摘 要]变电站直流系统在变电站内是相对独立且非常重要的一个电源系统，主要为变电站的控制、信号、综保、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源，同时也为变电站内开关的分合闸操作提供电源。直流系统的可靠性直接影响到变电站的安全稳定。通过分析接地故障发生的原因及影响，总结了接地故障查找原则及注意事项，对变电站直流系统接地故障的查找及处理进行探讨。
[关键词]变电站 直流系统 故障 处理
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0041-01
1 接地故障发生原因及影响
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。
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。
2 接地故障查找原则及处理方法
值班运行人员在查找接地故障时，要根据发生故障时的运行方式、相关设备的操作情况及当时的天气情况来判断可能接地的地点，在查找时有这样几项原则来提高查找效率：（1）从直流系统的信号和照明部分开始，然后是操作部分。（2）先室外后室内，先用电负荷后电源。（3）如果需要切断各专用直流回路，切断时间不得超过3s，不论回路是否存在接地都要合上。（4）如过各专用直流回路上的设备不能短时停电（失去电源后会引起保护误动作），则先将直流系统解列，然后查找接地点。
要想迅速的排除变电站直流系统接地故障。最重要的是找到发生接地的位置，也就是常说的接地故障定位。发生直流接地故障往往不是一个点，而是多个点，甚至是一片，只是通过一个金属点去接地的情况是非常少见的。接地故障报警大多是由于潮湿，尘土粘结，电缆破损或绝缘降低，及其它因素而造成的。发生接地故障后，故障并不稳定，经常会不断发生变化。所以在现场查找直流接地是非常复杂的问题。目前使用比较多的直流接地查找方式有拉回路法、直流接地选线装置监测法和直流接地故障定位装置定位法。
（1）拉回路法。作为沿用至今的一种简单方法，其原理路就是断掉该回路的直流电源（时间不能超过3s）。拉断回路顺序是先信号回路、照明回路，再操作回路、保护回路等等。但是由于变电站的二次系统复杂程度越来越大，以及在建设及改造过程中遗留的各种问题，信号、控制、保护回路已经没有严格的区分，同时还形成一些不正常的闭环回路，如果使用拉回路法来确定接地故障点，不但大大增加了增大了查找的难度，而且回路接线的不确定性，在拉回路查找的过程中，经常使设备发生人为跳闸事故。在目前的变电运行技术水平条件下，微机保护得到了广泛应用，随意断电的情况并不允许，拉回路法基本已经不再用了。只有当条件不允许，设备相对落后和其他方法均未能实现目的的情况下，经上级领导批准是用这种方法逐步查找。
（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。
3 故障查找中的注意事项
在故障查找过程中，为了保证设备及工作人员人身安全，在查找过程中要注意以下事项：（1）当直流系统发生单点接地故障时，坚决禁止在二次回路上展开工作。（2）如果需要使用“拉回路”，停直流电源时，要先取得调度的同意，且时间要在3s之内，操作是要迅速可靠，避免失去保护电源和带有重合闸电源的时间过长。（3）为了避免发生误判断，值班人员在对接地故障是否消失进行观察时，要通过信号、光字牌及绝缘监察表计指示情况等多个方面进行综合判断，保证判断的可靠性。（4）故障查找时要尽量避免在用电负荷高峰期进行。（5）在查找过程中工作人员要注意防止造成短路或另一点接地，从而造成跳闸。（6）在查找时，要按照准确的设备接线图纸进行操作，避免端子拆错和恢复接线出现遗留或接错，在拆接线时要标号线号。（7）查找故障要使用内阻不低于2000Ω/V的仪表。（8）查找故障时，必须有两个人及以上才可以进行，做好安全监督，防止人身触电，保证人身安全。（9）为了防止保护误动作的发生，在必要时只有解除可能发生误动的保护后，才能进行顺断操作电源的操作，在操作电源正常后再将保护投入。（10）主流系统发生接地故障时，严禁使用灯泡查找接地点法，防止发生直流回路的短路事故。
参考文献
[1] 赵磊.浅析变电站直流系统接地故障的快速查找[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2014.
[2] 崔红梅.浅析直流系统接地故障的查找方法[J].中国科技博览，2014.
[3] 魏玉华.直流电源接地在供电系统的危害性及处理方法[J].科技与生活，2015.
[关键词]变电站 直流系统 故障 处理
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0041-01
1 接地故障发生原因及影响
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。
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。
2 接地故障查找原则及处理方法
值班运行人员在查找接地故障时，要根据发生故障时的运行方式、相关设备的操作情况及当时的天气情况来判断可能接地的地点，在查找时有这样几项原则来提高查找效率：（1）从直流系统的信号和照明部分开始，然后是操作部分。（2）先室外后室内，先用电负荷后电源。（3）如果需要切断各专用直流回路，切断时间不得超过3s，不论回路是否存在接地都要合上。（4）如过各专用直流回路上的设备不能短时停电（失去电源后会引起保护误动作），则先将直流系统解列，然后查找接地点。
要想迅速的排除变电站直流系统接地故障。最重要的是找到发生接地的位置，也就是常说的接地故障定位。发生直流接地故障往往不是一个点，而是多个点，甚至是一片，只是通过一个金属点去接地的情况是非常少见的。接地故障报警大多是由于潮湿，尘土粘结，电缆破损或绝缘降低，及其它因素而造成的。发生接地故障后，故障并不稳定，经常会不断发生变化。所以在现场查找直流接地是非常复杂的问题。目前使用比较多的直流接地查找方式有拉回路法、直流接地选线装置监测法和直流接地故障定位装置定位法。
（1）拉回路法。作为沿用至今的一种简单方法，其原理路就是断掉该回路的直流电源（时间不能超过3s）。拉断回路顺序是先信号回路、照明回路，再操作回路、保护回路等等。但是由于变电站的二次系统复杂程度越来越大，以及在建设及改造过程中遗留的各种问题，信号、控制、保护回路已经没有严格的区分，同时还形成一些不正常的闭环回路，如果使用拉回路法来确定接地故障点，不但大大增加了增大了查找的难度，而且回路接线的不确定性，在拉回路查找的过程中，经常使设备发生人为跳闸事故。在目前的变电运行技术水平条件下，微机保护得到了广泛应用，随意断电的情况并不允许，拉回路法基本已经不再用了。只有当条件不允许，设备相对落后和其他方法均未能实现目的的情况下，经上级领导批准是用这种方法逐步查找。
（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。
3 故障查找中的注意事项
在故障查找过程中，为了保证设备及工作人员人身安全，在查找过程中要注意以下事项：（1）当直流系统发生单点接地故障时，坚决禁止在二次回路上展开工作。（2）如果需要使用“拉回路”，停直流电源时，要先取得调度的同意，且时间要在3s之内，操作是要迅速可靠，避免失去保护电源和带有重合闸电源的时间过长。（3）为了避免发生误判断，值班人员在对接地故障是否消失进行观察时，要通过信号、光字牌及绝缘监察表计指示情况等多个方面进行综合判断，保证判断的可靠性。（4）故障查找时要尽量避免在用电负荷高峰期进行。（5）在查找过程中工作人员要注意防止造成短路或另一点接地，从而造成跳闸。（6）在查找时，要按照准确的设备接线图纸进行操作，避免端子拆错和恢复接线出现遗留或接错，在拆接线时要标号线号。（7）查找故障要使用内阻不低于2000Ω/V的仪表。（8）查找故障时，必须有两个人及以上才可以进行，做好安全监督，防止人身触电，保证人身安全。（9）为了防止保护误动作的发生，在必要时只有解除可能发生误动的保护后，才能进行顺断操作电源的操作，在操作电源正常后再将保护投入。（10）主流系统发生接地故障时，严禁使用灯泡查找接地点法，防止发生直流回路的短路事故。
参考文献
[1] 赵磊.浅析变电站直流系统接地故障的快速查找[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2014.
[2] 崔红梅.浅析直流系统接地故障的查找方法[J].中国科技博览，2014.
[3] 魏玉华.直流电源接地在供电系统的危害性及处理方法[J].科技与生活，2015.