浅析直流系统接地危害与检测方法

马云锋华电云南发电有限公司绿水河发电厂

浅析直流系统接地危害与检测方法

马云锋
华电云南发电有限公司绿水河发电厂

直流系统是发电厂十分重要的一个组成部分,承担着为控制回路、信号回路、继电保护、自动装置及事故情况下的直流润滑油泵、密封油泵、照明等设备供电的任务，对保证发供电设备的安全投运和可靠切除起着关键作用。而直流接地在直流系统中是最常见也最易发生的故障,本文根据自己在发电厂工作多年的工作经验，从直流系统接地的危害说起，结合直流系统接地常见的原因，分析各种类型接地故障特点，阐述直流系统接地故障的检测方法。

直流系统；接地故障；分析；检测方法

1.前言

华电云南发电有限公司绿水河发电厂（以下简称绿水河电厂）地处云南省红河岸边的金平、屏边、河口县和蒙自、个旧市“三县两市”交界处，距个旧市蔓耗镇约4公里。绿水河电厂1958年5月开工建设，分为二级开发，总装机容量为6.975万千瓦，为我国自行设计、制造、施工、安装和运营管理的地下战备水电站。1972年10月第一台机组正式投产发电，1977年全部建成投产，大大小小共14台机组，系统复杂，近区供电负荷多，因此绿水河电厂的直流系统也很复杂，且直流供电线路长。发生直流系统两点或多点接地故障的频率高，容易造成安全生产事故，值得我们警示。

2.直流系统接地的危害

直流接地故障中，分为一点接地和两点接地两种方式。一点接地是只有一点接地的形式，发生一点接地时一般不会对系统构成危害；因为在发生一点接地时由于没有构成接地电流的通路而不引起任何危害，但一点接地长期工作是不允许的，因为在同一极的另一地点又发生接地时，就可能造成信号装置、继电保护和控制回路的不正常动作；发生一点接地后再发生另一极接地就将造成直流短路。两点接地是在直流系统中发生两点接地的方式，有可能造成直流保险熔断，造成保护及自动装置、控制回路失去电源。在复杂保护回路中出现同极两点接地时可能造成继电器短接，不能动作于跳闸，而且可能出现越级跳闸等，扩大事故范围。所以发生直流系统接地故障，不仅威胁设备，而且对整个电力系统的安全构成威胁。当出现直流接地故障时，必须尽快排除故障，避免事故扩大及造成严重。

3.直流接地常见原因

直流接地常见的原因有以下几种：第一，环境潮湿引起的接地。笔者所在绿水河电厂位于云南南部，属于典型的高温高热热带雨林气候，常年湿度在85%以上，全年最低气温不会低于15℃，空气中含水量过高，雨水或者空气中水汽形成水珠导致接线柱头和外壳连接造成的接地，或是在含水量高的空气中，电缆破损处或是包扎处，绝缘降低，引发直流接地；特别是夏季，这里每天都下雨，几乎天天在找接地。第二，直流系统内出现蜘蛛结网、老鼠咬线、小动物筑巢、灰尘集结等现象时，造成线头的裸露部分与金属外壳相接就会出现直流接地现象，因此需要及时清理直流系统内的杂物灰尘等；第三，出现线缆老化或磨损引起的接地。绿水河电厂投产运行近50年，笔者在检修部近些年来，就常常碰到线缆老化引起的接地。第四，错误接线或元件损坏引起接地。在做二次试验时引出的短接线没有用绝缘胶布包扎造成的直流接地。为抗干扰，插件电路设计中通常在正负极和地之间并联抗干扰电容，该电容击穿时也会引起直流接地。

4.直流系统接地故障检测方法

4.1 老方法：拉路法。首先凭经验对可能接地的直流回路的空气开关拉闸停电，若出现停电后直流接地故障消失的情况，则说明故障点在本路空气开关控制的下级回路中，则可以继续逐一拉开下级空气开关进行试探排除故障范围；若出现停电后直流接地故障不消失的情况，则排除此路的空气开关控制的下级回路中存在直流接地故障，通过这些具体的细致排查找出接地点。保护控制回路电源会直接影响到系统安全，一般拉路时间越短越好，拉路顺序一般先拉负荷重要性较低和负荷轻的空开，再拉负荷重要为性高及负荷重的空开。如果拉开某路空气开关后，接地极母线对地电压立刻升高到110Ⅴ左右，则接地点就位于该空开控制的下级回路之中，之后又可以继续用此方法排除下级控制回路的故障。

4.2 利用绝缘监测装置查找接地回路。绿水河电厂现在的直流屏上都装有微机直流绝缘检测仪，发生直流接地时，绝缘检测仪会报出是哪一极接地、接地电阻是多少，随后会报出接地支路号，根据支路号就可将接地点定位到支路空气开关。查找起来就方便很多。微机直流绝缘检测仪也存在其不足，只能监测馈线支路的绝缘状况，对单负荷支路比较有效，当该支路上存在多个负荷时，会出现误报支路现象，仍需采用拉路法配合查找。

4.3 便携式直流接地故障探测仪查找定位方法。从2013年5月份开始，绿水河电厂为维护部每一位二次从业人员都配备了便携式的直流接地故障查找仪。使用便携式的直流接地故障查找仪，查找直流接地不失为一种好方法，对接地故障的排除在时间上和安全上都是好帮手。这种方法与在线绝缘监测装置配合使用最方便，当在线绝缘监测装置发出接地信息和支路后，我们再通过便捷式的直流接地故障探测仪准确、快速地确定接地点，当确定具体的接地点后，就可以做好安全措施，将接地点隔离出来，从容地进行消除故障点的处理工作。

5.结论

作为保证发电厂安全稳定性运行的直流系统，保证其安全可靠的运行是非常重要的。作为发电厂员工中的一员，我们有必要认真了解直流系统的组成结构和可能出现的直流接地故障及故障排除方法，只有充分了解相关的知识，才能够做到在工作中万无一失，遇到问题能够及时解决排除故障，本文针对直流系统接地故障因数作出了简要的分析，并且对及时找出接地点的排除方法作了简要的介绍，希望能够对读者有所帮助，发电厂的日常工作中，运维人员应当做好每日的巡视工作，及时地清除设备上的灰尘等，做到保持设备清洁干燥，避免因为这些问题导致的直流接地，另外要加强员工在日常检查维护工作中的风险防范意识，一旦出现直流接地故障时，能够及时发现并进行排除，保障供电系统安全稳定运行。

[1]王金凤.直流系统接地故障检测方法的研究[D].天津大学, 2005.

[2]季涛，孙同景，徐丙垠，孙波.直流系统接地故障综合检测方法[J].山东大学学报(工学版),2006,01:55-59.