关于直流接地故障消缺的危险点分析

杨忠亮　罗文杰　佘楚云　陈杰芬

摘要：直流系统在正常情况下为继电保护、控制信号、自动装置、事故照明、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源。直流系统的可靠运行对变电站的安全运行起着重要的作用，其常见故障就是直流接地故障。文章就直流接地故障消缺过程中的主要危险点做出了分析，并阐述了直流系统接地消缺的危险点预控

措施。

关键词：直流系统；接地故障；故障消缺；危险点；预控措施；变电站 文献标识码：A

中图分类号：TM862 文章编号：1009-2374（2015）01-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0066

1 概述

直流系统在正常情况下为继电保护、控制信号、自动装置、事故照明、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源。直流系统的可靠性是保障变电所安全运行的决定条件之一。变电站直流系统是一个十分庞大的多分支供电系统。直流系统接地是直流系统常见故障之一，严重威胁变电站的安全运行。因此，我们需要及时对直流接地故障进行处理。

2 直流接地的危害

直流系统接地包括直流系统一点接地和直流系统两点接地。正常情况下，直流电源的正、负极母线对地是绝缘的。但由于直流供电网络一般分布比较广，系统复杂，外露部分多，容易发生绝缘损坏或接地。当回路发生一点接地时由于没有构成接地电流的通路而不引起危害，但单极接地长期工作是不允许的，因为在单极接地时，如果再发生另一点接地，有可能造成保护误动或拒动。

直流正极接地有造成继电保护误动作的可能，因为一般跳闸线圈（如出口中间继电器线圈和跳、合闸线圈）均接负极电源，若这些回路再发生两点接地或绝缘不良就会引起继电保护误动作。

直流负极接地有使保护及自动装置拒绝动作的可能，因为跳、合闸线圈、保护继电器在这些回路再有一点接地时，线圈被短接而不能动作，使事故越级扩大。同时，两极两点同时接地将跳闸回路或合闸回路短路，不仅可能使熔断器熔断，还可能烧坏继电器的接点。

3 直流系统接地故障的处理

直流接地缺陷处理一般按以下顺序开展：（1）分清接地故障的极性，分析故障发生的原因；（2）若站内二次回路有工作，应立即暂停现场二次回路上的工作。拉开其工作电源，看接地信号是否消失；（3）确认直流系统绝缘状态。首先查看直流监测装置是否有接地信号或绝缘降低信号。接着投入不平衡桥电阻检测正、负极电源平衡接地。确定母线接地情况后，查看绝缘检测装置查找的接地支路。然后用万用表测量正、负极母线对地电压；（4）使用直流接地检测仪查找接地支路，确定接地支路后，采用拉路法查找接地点。

4 直流接地故障消缺的危险点分析及预控措施

在对直流接地故障消缺过程中存在以下9个主要的危险点：

危险点1：二次回路上工作造成正、负极同时接地，保护误动或拒动。

直流系统发生接地故障，此时二次回路上工作如再发生接地会形成两点接地或多点接地。而直流系统两点接地可能造成保护误动或拒动，查找接地时二次回路上有工作也会影响接地支路的准确查找。所以当发生直流接地故障时，应暂停现场全部涉及二次回路上的工作，防止多点接地。

危险点2：投入不平衡桥电阻造成系统电压偏移。

直流系统平衡接地时只能通过不平衡桥检测方法才能检测出正、负极对地绝缘电阻，投入不平衡桥检测时，因其要通过接地桥切换来计算两极接地电阻，直流系统正、负极对地电压会发生跳变偏移。当直流系统正、负极对地电压会发生跳变偏移时，会影响直流系统正常供电。

在投入不平衡桥电阻检测正、负极电源平衡接地时，要手动投入不平衡桥法检测绝缘电阻，检测完后尽快切换回平稀衡桥检测方式，防止系统电压发生偏移。

危险点3：小于2000欧/伏的万用表，使电源小电阻接地，造成保护误动或拒动。

使用小于2000欧/伏的万用表检查测量直流对地电压，如果系统中已存在一点接地，用万用表测量对地电压，因万用表阻抗小，负极电源经小电源接通，可能造成直流系统两点接地，保护误动或拒动。所以我们使用的仪表内阻应该不低于2000欧/伏。

危险点4：测量直流电源电压时直接切换档位和测量类型，使直流电源接地，造成保护误动或拒动。

测量直流电源对地电压时，表笔连接被测导体，此时直接扫盘切换档位可能使保护回路正、负极电源通过万用表小电阻测量回路（如电阻档）与地接通，造成直流系统两点接地，保护误动或拒动。

所以在选取测量档位和类型时，表笔应先脱离被测导体再调整档位和测量属性，不能直接切换。

危险点5：绝缘监测装置平衡桥未退出，直流系统存在两套平衡桥电阻，无法准确查找接地支路。

在使用便携式直流接地检测仪时应先退出系统配置的绝缘监测装置平衡桥。

危险点6：电流钳钳馈线时造成馈线松脱。

使用便携式直流接地检测仪查找接地支路时，需用电流钳逐条馈线支路检测，因端子排接的较紧密，电流钳钳馈线时容易造成馈线松脱，导致负荷失电。

所以在用电流钳钳馈线时，要寻找合适位置钳馈线，尽量不拉扯馈线，如馈线间间隙不足以钳线时，可以几条支路馈线同时钳。

危险点7：断开馈线开关时未退出保护出口压板使保护误动。

分合保护电源开关时，某些保护，如整流型距离保护，晶体管保护在直流电源拉合时可能会误出口。所以在分合保护电源开关前先向调度申请，断开保护跳闸压板，退出高频保护等，防止保护误出口。

危险点8：断开馈线开关时间过长，一次设备故障时保护拒动。

采用瞬间断电法查找故障支路时，如果断开保护电源开关时间过长，此时如果一次设备发生故障，保护装置退出，可能导致保护拒动。因此在采取瞬间断电法时，馈线开关断开时间不应超过3s，为保证在3s内快速检测对地电阻变化情况，可用万用表检测对地电压代替绝缘监测装置。

危险点9：直流电源熔断器投退顺序不正确造成保护误动。

如果直流系统存在寄生回路时，通过这些寄生回路，当投退直流熔断器时，如果各元件参数分布满足了保护的动作条件，就会发生误动，造成误跳闸事故。

直流电源熔断器的正确投退顺序为：退出直流电源熔断器时应先取下正电源熔断器，使出口继电器失去误动作的电源，然后再退出负极熔断器；投入直流电源熔断器时，首先应投入负极，锁定出口继电器两端的电位，使之不能动作，然后再投入正极熔断器。

5 结语

当前查找直流接地更多是依靠实践和经验，精通直流回路系统运行和维护方法，熟练掌握直流接地故障消缺作业现场工作危险点的分析方法及预控措施，有利于及时处理故障，提高运行维护水平，以保证设备的安全运行，确保变电站稳定运行。

参考文献

[1] 安国军，李静.直流系统接地故障分析与处理[J].华章，2008，（9）.

[2] 许志华，李志兴.变电站直流系统接地故障分析[J].电工技术，2010，（9）.

[3] 朱新菊，张亚峰.变电站直流系统接地故障分析和处理方法[J].电气开关，2013，（1）.

[4] 姚海燕.变电站直流系统接地故障分析[J].机电信息，2013，（10）.

作者简介：杨忠亮（1962—），男，上海人，深圳供电局有限公司变电管理一所三级技术专家，高级工程师，工程硕士，研究方向：变电站交直流电源和新能源；罗文杰，男，广东梅州人，深圳供电局有限公司变电管理一所工程师，研究方向：变电站站用电源维护。

（责任编辑：蒋建华）endprint