变电站直流系统接地故障查找

李由浩+密德海+焦宁

摘 要：变电站的直流系统是变电站各个系统中的重要组成部分，作为控制、保护、信号、自动装置、交流不停电电源及事故照明等的直流电源。直流系统的正常运行是这些设备可靠运行的基础。直流系统常见的故障就是直流接地，为了不影响其它设备的正常运行，必须迅速、准确地找到接地位置并做出处理，使直流系统恢复正常，本文就一些工作经历做了简单的探讨，并且对常见的直流系统接地故障做出了分析，总结了故障点查找的一般方法及其注意事项。

关键词：直流接地接地原因查找方法

1.造成直流接地的原因

（1）由于下雨天引起的接地。在大雨天气，雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒，使接线柱头和外壳导通起来，引起接地。例如瓦斯继电器不装防雨罩，雨水渗入接线盒，当积水淹没接线柱时，就会发生直流接地和误跳闸。在持续的小雨天气，潮湿的空气会户外使电缆芯破损处或者黑胶布包扎处，绝缘大大降低，从而引发直流接地。

（2）由小动物破坏引起的接地。当二次接线盒（箱）密封不好时，蜜蜂会钻进盒里筑巢，巢穴将接线端子和外壳连接起来时，就引发直流接地。电缆外皮被老鼠咬破时，也容易引起直流接地。

（3）由挤压磨损引起的接地。当二次线与转动部件（如经常开关的开关柜柜门）靠在一起时，二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损，当其磨破时，便造成直流接地。

（4）接线松动脱落引起接地。接在断路器构箱端子排的二次线，若螺丝未紧固，则在断路器多次跳合时接线头容易从端子中滑出，搭在铁件上引起接地。

（5）插件内元件损坏引起接地。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，该电容击穿时引起直流接地。

2.直流接地故障的查找

2.1查找方法

直流回路數量多、分布广，接地点不好查，相对有效的方法是拉路试探法，即采用瞬间拉闸的方法确定故障范围。及时停掉该回路的直流电源，一般先从信号回路，照明回路，再操作回路，保护回路依次查找。首先根据现场运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，按照先室外后室内，先合闸后控制，由总电源到分路电源，逐步缩小范围，然后采取拉路寻找、处理。应注意：切断各专用电流回路的时间不要过长，不论回路接地与否均应合上。如切断某回路后直流接地现象消失，说明接地点位于本回路中；若现象继续存在，说明该回路没有接地。通过拉路寻找，可将接地点限定在某个直流回路中，再解开电缆芯，将接地点限定在某个室内或室外部分；经过层层分解、一段段排除，最终可将接地点定位于一段简单回路之内。

2.2查找步骤

首先，了解现场直流电源系统构成情况，通过直流系统绝缘监测装置或接地实验按钮初步判断是直流正极接地还是负极接地。然后，瞬时切除所有合闸电源开关，如接地信号消失，说明接地点在合闸回路，应对站内合闸回路用同样方法拉合负荷开关或解除正电源端，进行分路检查、判断；如监测装置仍报接地，则说明接地点在控制、信号等回路，则应进一步用同样方法检查直流屏、蓄电池柜及站内各保护屏、控制屏、信号屏及其控制回路。查明接地点属于哪一输出电源回路后，应迅速拉合接地回路的直流负荷开关或拔插回路内的正电源保险，并根据绝缘检测装置报警情况判断接地点在开关之前或之后。判断清楚后，根据查出的范围，迅速解除范围内相关设备的正极端子，观察报警信号，判断接地点是否在这一部分设备内。然后继续按照以上原则和方法，逐步缩小查找范围，直至找出接地点。

3.查找直流接地故障的技巧

（1）查找及时。因直流接地故障常常随环境、气候的变化而变化，十分不稳定，造成难以查找的事故隐患，只要出现故障应立即查找。

（2）定期巡检直流系统的对地绝缘。不一定故障出现时再去查找排除。利用精度较高的查找装置定期对各个直流回路进行检查，记下绝缘较差的直流回路，待气候渐湿时，再重点监测。

（3）按序查找，先信号回路，事故照明回路，再操作回路，控制回路，保护回路。先重点监测绝缘情况较差的回路。

（4）对环路供电的直流系统应先断开环路开关，如果客观上已断不开的环路（此类情况现场情况很多），应对监测到的接地故障回路（环路接地，表现出来一般都是两个以上回路）其接地精度仔细分多样，找出接地更严重的回路，继续查找。

（5）选用高精度的查找装置，对接地告警比较严重的，大部分情况都并非一点接地，应用精度较高的检测装置区分不同故障程度的回路，从接地故障严重的回路入手。

4.接地查找注意事项

防止不正确的查找方法造成的直流系统两点接地。如使用灯泡查找法，使用内阻低于2000Ω/V的万用表和电压表。某些保护如整流型距离保护、晶体管保护在直流拉合时可能会误出口，所以在拉合前应申请退出保护出口压板。

目前绝缘监测装置大都采用带接地选线功能的微机监测仪，这类监测仪都有一个共同的特点，反应相对迟钝：在发生直流接地时，要延迟几秒甚至几十秒才能报出“直流接地”信号；而在直流接地消失时，也要延迟几秒甚至几十秒其信号才能复归。在拉路寻找时，切断各支路直流的时间只有几秒钟，绝缘监测仪信号来不及复归，致使靠绝缘检测仪判断接地消失的方法找不出接地点。为此，在拉路寻找前，应先使用内阻不低于2000Ω/V万用表或电压表在直流屏监视接地极母线对地电压，然后退出绝缘检测仪（绝缘监测仪会使直流母线对地电压发生较大波动，影响判断），靠万用表或电压表电压值的变化来反映直流接地是否消失。

5结束语

变电站直流系统的接地故障是直流系统最常见的故障，由于故障可涉及各直流回路，范围广，影响大，引起节点故障的原因也各不相同，甚至复杂。直流接地故障特别是一点接地故障发生以后，一般不会马上引起不良反应，正因如此，常常在很多情况下被轻视，甚至被忽视，以为不会发展成两点故障或引起继电保护等装置的误动作而放松警惕，降低了故障处理的力度和速度，最终造成了故障后果的扩大。所以，快速、安全的查找到故障点是非常重要的，而这个查找的过程，就是对我们运行人员的考验过程，也是经验的积累和学习过程，不断总结、积累直流接地故障方面的知识，便可逐步提高这方面的技术水平，将接地故障引起的损失降到最低。

参考文献：

[1]江苏省电力工业局南通供电局：《变电运行培训教材》（修订版） 水利电力出版社

[2]杜宗轩：《电气设备运行技术问答》 中国电力出版社