DQZHAN技術(shù)訊：電力人必備！變電站直流系統(tǒng)接地故障的查找方法

1、直流接地的危害

直流系統(tǒng)一點(diǎn)長時(shí)間接地是不允許的，直流正極接地有造成保護(hù)誤動(dòng)的可能,因?yàn)橐话闾l線圈(如出口中間繼電器線圈和跳合閘線圈等)均接負(fù)極電源，若這些回路再發(fā)生接地或絕緣**就會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)作。直流負(fù)極接地與正極接地同一道理，如回路中再有一點(diǎn)接地就可能造成保護(hù)拒絕動(dòng)作(越級(jí)擴(kuò)大事故)。因?yàn)閮牲c(diǎn)接地將跳閘或合閘回路短路，這時(shí)還可能燒壞繼電器觸點(diǎn)。

變電站直流系統(tǒng)以蓄電池儲(chǔ)存能量，以充電機(jī)補(bǔ)充能量，向全站保護(hù)、監(jiān)控、通訊系統(tǒng)源源不斷的輸送電能，確保其**、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

絕緣特點(diǎn)：直流系統(tǒng)是絕緣系統(tǒng)，正常時(shí)，正、負(fù)極對地絕緣電阻相等，正、負(fù)極對地電壓平衡。

發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，正、負(fù)極對地電壓發(fā)生變化，接地極對地電壓降低，非接地極電壓升高，在接地發(fā)生和恢復(fù)的瞬間，經(jīng)遠(yuǎn)距離、長電纜起動(dòng)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(dòng)跳閘，除此之外，對全站保護(hù)、監(jiān)控、通訊裝置的運(yùn)行并沒有影響。

但是，存在一點(diǎn)接地的直流系統(tǒng)，供電可靠性大大降低，因?yàn)樵诮拥攸c(diǎn)未消除時(shí)再發(fā)生**點(diǎn)接地，極易引起直流短路和開關(guān)誤動(dòng)、拒動(dòng)，所以直流一點(diǎn)接地時(shí)，設(shè)備雖可以繼續(xù)運(yùn)行，但接地點(diǎn)必須盡快查到，立即消除或隔離。

2、直流接地形式

按接地點(diǎn)所處位置的不同，可將直流接地分為室內(nèi)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：

1、由下雨天氣引起的接地。

在大雨天氣，雨水飄入未密封嚴(yán)實(shí)的戶外二次接線盒，使接線樁頭和外殼導(dǎo)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(dāng)積水淹沒接線柱時(shí)，就會(huì)發(fā)生直流接地和誤跳閘。在持續(xù)的小雨天氣（如梅雨天），潮濕的空氣會(huì)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(fā)直流接地。

2、由小動(dòng)物破壞引起的接地。當(dāng)二次接線盒（箱）密封不好時(shí)，蜜蜂會(huì)鉆進(jìn)盒里筑巢，巢穴將接線端子和外殼連接起來時(shí)，就引發(fā)直流接地。電纜外皮被老鼠咬破時(shí)，也容易引起直流接地。

3、由擠壓磨損引起的接地。當(dāng)二次線與轉(zhuǎn)動(dòng)部件（如經(jīng)常開關(guān)的開關(guān)柜柜門）靠在一起時(shí)，二次線絕緣皮容易受到轉(zhuǎn)動(dòng)部件的磨損，當(dāng)其磨破時(shí)，便造成直流接地。

4、接線松動(dòng)脫落引起接地。接在斷路器機(jī)構(gòu)箱端子排的二次線（如10kV開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的二次線），若螺絲未緊固，則在斷路器多次跳合時(shí)接線頭容易從端子中滑出，搭在鐵件上引起接地。

5、插件內(nèi)元件損壞引起接地。為抗干擾，插件電路設(shè)計(jì)中通常在正負(fù)極和地之間并聯(lián)抗干擾電容，該電容擊穿時(shí)引起直流接地。

6、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(yùn)行，另一頭被誤認(rèn)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(shí)，誤認(rèn)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(dāng)解下的電纜芯對側(cè)還在運(yùn)行時(shí)，本側(cè)電纜芯一旦接觸鐵件就引發(fā)接地。

3、直流接地查找

1、查找方法

直流回路數(shù)量多、分布廣，接地點(diǎn)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(guān)或熔斷器拉閘停電，若停電后直流接地現(xiàn)象消失，說明接地點(diǎn)位于本空氣開關(guān)控制的下級(jí)回路中；若現(xiàn)象繼續(xù)存在，說明下級(jí)回路沒有接地。

通過拉路尋找，可將接地點(diǎn)限定在某個(gè)空開控制的直流回路中，再通過解開電纜芯，將接地點(diǎn)限定在室內(nèi)或室外部分；再通過拔出插件，可將接地點(diǎn)限定在插件內(nèi)和插件外。經(jīng)過層層分解、一段段排除，*終可將接地點(diǎn)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(diǎn)進(jìn)一步限定在幾根導(dǎo)線或幾顆端子上，通過仔細(xì)觀察，反復(fù)觸摸，接地點(diǎn)終會(huì)“原形畢露”的。

2、查找步驟直流系統(tǒng)中的空氣開關(guān)或熔斷器是分層分級(jí)配置的，一般由總路空開、分路空開串聯(lián)而成，兩級(jí)空氣開關(guān)將直流回路分成了三段。兩級(jí)空氣開關(guān)分別是直流屏總路空氣開關(guān)和各設(shè)備分路空氣開關(guān)，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路、分路空開饋出的保護(hù)、控制、監(jiān)視、儲(chǔ)能回路。其中，第三段回路數(shù)量*多、接線*復(fù)雜、接地幾率*高，幾乎所有的直流接地都出現(xiàn)在這一段。

查找要求要想盡快找到接地點(diǎn)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(gòu)成、作用和現(xiàn)場具體位置十分熟悉，所以查找直流接地的**步就是熟悉現(xiàn)場直流系統(tǒng)接線。只有熟悉了接線，心中有了數(shù)，才能在拉路尋找時(shí)不漏拉、不錯(cuò)拉、不重復(fù)拉。

定位到分路空氣開關(guān)找出總路空開下級(jí)串接的所有空氣開關(guān)（或熔斷器），順序：按照先信號(hào)后控制、先室外后室內(nèi)的原則排出拉路順序。對于信號(hào)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(jiān)控、指揮信號(hào)，可*先拉。如果接地點(diǎn)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(hù)回路）的短時(shí)停電。對于保護(hù)控制回路空開，直接影響到系統(tǒng)**，拉路時(shí)間越短越好，需控制在3秒以內(nèi)，拉路順序可按其對應(yīng)一次設(shè)備實(shí)時(shí)潮流大小來排序，先拉負(fù)荷輕的空開，再拉負(fù)荷重的空開。如果拉開某路空氣開關(guān)后，接地極母線對地電壓立刻升高到110V左右，則接地點(diǎn)就位于該空開控制的下級(jí)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(yīng)向調(diào)度申請，斷開該路空開，這樣其余直流回路就恢復(fù)到正常狀態(tài)，再拆除監(jiān)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(jí)回路不帶電，用萬用表監(jiān)視回路對地電壓的方法發(fā)揮不了作用，所以對下級(jí)回路接地點(diǎn)使用搖表來查找。①按室內(nèi)室外分段查找現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)資料顯示，運(yùn)行中變電站出現(xiàn)的直流接地點(diǎn)絕大部份在室外，所以分段查找時(shí)，重點(diǎn)還是查室外部分?？梢韵葘⒈净芈飞婕暗亩卧O(shè)備接線盒一一打開，仔細(xì)檢查，看盒子內(nèi)有無積水、有無潮氣、有無電纜頭破損進(jìn)水、有無芯線絕緣皮裂口、有無動(dòng)物巢穴、有無接線脫落、有無備用芯搭鐵等等，或許就會(huì)發(fā)現(xiàn)接地點(diǎn)。本回路中，已沒有空氣開關(guān)可拉，接地點(diǎn)的進(jìn)一步分區(qū)和判斷只有靠解開電纜芯線，此時(shí)需要注意的是，解線前應(yīng)將端子排號(hào)、端子兩側(cè)接線編號(hào)詳細(xì)記錄在**措施票上，防止恢復(fù)接線時(shí)出錯(cuò)。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(fù)，說明接地點(diǎn)在本電纜和電纜對側(cè)回路之中。若解開所有電纜后絕緣仍沒有變化，說明接地點(diǎn)位于保護(hù)屏內(nèi)部。②室內(nèi)接地點(diǎn)查找接地點(diǎn)位于保護(hù)屏內(nèi)時(shí)，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(fù)，說明接地點(diǎn)就在對應(yīng)插件中。若絕緣沒有變化，說明接地點(diǎn)位于保護(hù)屏端子排、端子排引出屏間直流電纜和屏內(nèi)布線中，用搖表對屏內(nèi)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(xì)觀察，反復(fù)觸摸，找出接地點(diǎn)。

總結(jié)：直流系統(tǒng)接地對我們設(shè)備**穩(wěn)定運(yùn)行有著很大的危害，由于目前直流系統(tǒng)按照地方單位各自習(xí)慣管理使其專業(yè)劃分不明確，造成每個(gè)單位一次專業(yè)或者二次專業(yè)管理直流系統(tǒng)不一致的想象，但作為繼電保護(hù)專業(yè)的人員都應(yīng)該具備其查找方法和及時(shí)排除故障能力。