本文摘要：摘要：在發電機組主輔設備的安全運行過程中，直流系統是其中一個非常重要的電源系統，本文結合直流系統接地故障的成因及危害，對直流系統接地故障處理方法及防范措施進行了探討。 關鍵詞：火力發電廠;直流系統;接地故障;處理方法 精確地查找以及處理電廠直流
摘要：在發電機組主輔設備的安全運行過程中，直流系統是其中一個非常重要的電源系統，本文結合直流系統接地故障的成因及危害，對直流系統接地故障處理方法及防范措施進行了探討。
關鍵詞：火力發電廠;直流系統;接地故障;處理方法
精確地查找以及處理電廠直流系統的接地故障，能夠降低事故發生的概率，對于電廠的平穩運行有著重要意義，基于此，相關工作人員務必要明確各種查找方式，并從故障的實際情況出發優化選擇，進而高效處理好相應的接地故障問題。
1、直流系統概述
發電廠直流系統一般由蓄電池組、充電設備、直流屏及饋電網絡等直流設備組成。為發電廠的開關操作、信號裝置、繼電保護裝置、遠動裝置、自動裝置、自動控制等供電，直流系統是發電廠用電中最重要的，應保證在任何情況下都等能可靠和不間斷地向其用電設備供電。
2、直流接地故障危害
若直流系統發生一點接地時，回路中沒有短路電流經過，熔斷器不會熔斷，系統仍能繼續運行。但是，這種接地故障必須及早發現并處理，否則當形成兩點接地時，就會引起信號回路、控制回路、繼電保護及自動裝置回路誤動或拒動，或造成直流熔斷器熔斷，使繼電保護、自動裝置、控制回路失去電源。在復雜的保護回路中同極兩點接地，還可能將某些繼電器短接，不能動作于跳閘，致使越級跳閘。
可見在直流系統中，一旦絕緣出現故障，不僅對設備不利，而且對整個電力系統的安全構成威脅。因此，一旦發現直流系統有接地現象，應盡快查找接地點，排除故障，避免出現兩點接地，造成危害。
3、直流系統接地的原因
(1)二次回路絕緣材料絕緣不合格、老化或絕緣受損引起直流系統接地。
(2)二次回路絕緣受潮，絕緣下降，從而導致接地。
(3)電源混搭，交流竄入直流。
(4)室外設備受潮，特別是室外就地控制箱受潮，例如高廠變就地控制箱、電動機就地急停按鈕等環境較為惡劣的地方，受粉塵、雨水、大風、酸堿腐蝕等影響，極易使直流系統絕緣下降或端子箱進水、受潮引發直流接地導致直流接地。
(5)外力造成直流接地，由于直流電纜線芯較細、機械強度較小，在外力作用下，極易造成損壞，形成接地。如直流電纜敷設、接線等工作中因方法不當造成電纜絕緣受損;同時在二次回路中，直流元件絕緣性能低也會造成接地故障。
4、直流接地故障查找步驟及注意事項
4.1查找直流絕緣故障的一般順序如下：
(1) 通過絕緣監察裝置分清接地故障的極性，并測量其絕緣電阻的大小(一般較為重要的直流系統中裝設有在線絕緣監測裝置，通過查詢，運行人員可直接了解到接地的極性、阻值及回路);
(2) 根據當時的運行方式、操作情況以及氣候影響等因素，初步分析判斷接地點的位置;
(3) 遵循先信號和照明后控制回路，先室外后室內的原則，采用分路試停的方法尋找有接地點的回路;
(4) 對于不太重要的直流負荷及不能轉移的分路，利用“瞬時停電”的方法，查該分路中所帶回路有無接地故障。斷開直流時間一般不得超過3s;
(5) 對于重要的直流負荷，用轉移負荷法，查該分路中所帶回路有無接地故障。查找直流系統接地故障，并隨時與調度聯系，并由二人及以上配合進行，其中一人操作，一人監護并監視表計指示及信號的變化。
4.2 查找接地故障時的注意事項
(1) 停電前應采取必要的措施，以防止直流失電可能引起保護及自動裝置的誤動作。
(2) 禁止使用燈泡尋找接地，必須使用高內阻儀表：220V的內阻不小于20kΩ;
(3) 在尋找和處理直流接地過程中，不得造成直流系統短路或另一點接地。
(4) 盡量避免在高峰負荷時進行。
(5) 按符合實際的圖紙進行，防止拆錯端子線頭，防止恢復接線時遺留或接錯,所拆線頭應做好記錄和標記。
(6) 查找故障，必須二人及以上進行，防止人身觸電，做好安全監護。
5、直流接地故障的查找方法
5.1選線裝置監測法
一種在線監測直流系統對地絕緣情況的裝置，該裝置的優點是能在線監測，隨時告直流系統接地故障，并顯示出接地回路編號。缺點是該裝置只能監測直流回路接地的具體接地回路或支路，但對具體的接地點無法定位。技術上它受監測點安裝數量的限制，很難將接地故障縮小到一個小的范圍。而且該裝置必須進行施工安裝，對舊系統的改造很不便。此類裝置還普遍存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。
5.2各支路回路接地檢查
由于監控系統只能監測直流回路接地的具體接地回路或支路，但對具體的接地點無法定位，就需要采取短時停電即“拉回路法”對接地支路各回路進行排查。在拉回路過程中首先應分析負荷是否可以短時失電，避免人為的跳閘事故。在切斷各專用直流回路時，切斷時間不得超過3秒鐘，不論回路接地與否均應合上。如設備不允許短時停電(失去電源后會引起保護誤動作)，則應將直流系統解列后，再尋找接地點。當發現接地在某一回路后，有環路的應先解環，再進一步采用取保險及拆端子的辦法，直至找到故障點并消除。
5.3 便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法
該裝置的特點是無需斷開直流回路電源，可帶電查找直流接地故障。完全可以避免再用“拉回路”的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。若正常則會顯示正常，不對系統注入任何信號。若不正常，則會判斷是正接地或負接地，如果是正接地就在正與地之間加入一個微弱電流信號，如果是負接地，就在負與地之間加入一個微弱電流信號。然后用信號檢測器，逐步測量每個回路對地絕緣的直流電源漏電流，直到判斷出接地故障回路，并繼續沿著該回路逐級往下排查，即可將故障點準確定位。該裝置可將接地故障定位到具體的點，便于操作。
6、預防措施
6.1加強直流電源的全過程管理,強化設計、安裝調試以及運行維護人員的責任心。從設計施工到變電站的直流改造工作,必須嚴格執行有關設計規程要求。直流電源容量選擇要滿足事故時最大沖擊負荷的要求，增加保護功能冗余度。
6.2加強巡行維護管理工作。蓄電池必須按照現場運行規程進行維護,按時充放電,保證蓄電池的電壓質量和容量。及時更換掉不合格的電池,保證蓄電池的正常運行。
6.3直流操作、控制和信號負荷必須相對獨立,經專用饋線供電。嚴禁操作、信號電源回路接控制負荷,以免在操作、信號工作時,造成控制回路故障。
6.4低壓交流回路與直流回路嚴禁共用電纜,以防交流短路影響到直流系統。
6.5配置在線絕緣檢測裝置，在線檢測設備采用了固定的偏差技術，在進行接地故障的檢查時，能夠將檢測結果中的一些干擾與噪音通過偏差技術予以清除，進而在一定程度上提升了檢測設備的抗干擾水平。這一設備在進行安裝時，是將傳感器從直流系統的各個支線的穿過，然后連接到控制器上。一旦出現接地故障，控制器就會進行報警。
電力論文投稿刊物：《電工技術》是國家級科技部主管的電工論文投稿期刊，報道電力電子、自動化、中低壓電器等方面的科研成果和自動化理論的前沿應用技術。
結語：
直流系統的可靠性在發電廠中要求非常高，因牽涉面廣，并事關全廠發電機、主變、線路等設備的穩定安全運行，在發現問題時要冷靜分析原因，只有冷靜對待，從細節著手，抓住每一細節，分清現象，用正確的方法和步驟迅速、正確排查出接地點，及時消除安全隱患，電網就會更安全，才能保證安全生產。
參考文獻：
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[3]張振民, 周瑤強, 曾令杰. 直流系統接地故障的分析和處理[J]. 數字化用戶, 2018, 024(002):51.
作者：李劉飛
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