浅谈变电运行人员如何快速查处直流系统接地故障

吴晓媛

摘   要：变电站直流系统接地故障属于变电站较严重故障，若查找处理不及时，会引起保护或设备的误动或拒动，甚至引起更大范围事故。由于直流系统中的设备多，回路接线复杂，查找故障较困难，对于青工或工作经验较少的转岗人员更不易掌握。为此，笔者总结了快速查找直流系统接地故障“三步法”，利于变电运行人员提高查处此类故障能力。

关键词：直流系统接地原因  直流系统接地危害“三步法”快速查找故障  故障查处注意事项

中图分类号：TM71                                  文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2019）08（b）-0031-02

变电站的直流系统是变电所的心脏，变电站的控制、合闸、信号、事故照明等回路均由直流系统供电。这些回路当中包括控制电缆、仪表仪器、装置、指示灯、端子排等设备，设备多，接线复杂，一些设备还在户外，会因腐蚀、老化等诸多原因造成直流接地。直流系统的接地故障，会造成保护误动或拒动，甚至扩大事故。因此，当发生直流系统一点接地时，变电运行人员应立即查找并消除故障，避免造成直流回路两点接地，威胁电力系统的安全。

1  直流系统接地的原因及危害

直流系统设备较多，电缆较长，且外露部分多，极易造成直流接地。直流接地故障的可能原因有：直流线路及设备严重污秽和受潮;金属零件、铁丝等掉落在端子上;各箱柜电缆入口封堵不严、箱柜门关闭不严，有蛇、小鸟等小动物侵入;直流线路电缆地表施工作业，电缆绝缘损坏;直流线路导线及设备绝缘材料严重老化，遇有操作或实验时，造成绝缘击穿;直流回路接线端子排及设备接线端子螺丝松动，带电体与接地体距离缩短，等等。

直流回路正极或负极因所接设备不同，发生接地所产生的危害也不同。直流正极一般连接控制开关接点、保护装置常开接点，直流负极一般连接跳合闸线圈、中间出口继电器线圈等。

直流正极接地时，若另一点接地发生在保护回路电流继电器接点与信号继电器连接回路中，就是将电流继电器的接点短接，则保护出口继电器通过两个接地点与直流正电源接通启动，造成保护误动，使断路器跳闸;若另一点接地发生在合闸线圈与TBJ继电器连接回路中，将保护自动装置或控制开关短接，直流系统正负极电源直接作用于断路器合闸线圈，使合闸线圈励磁动作，造成断路器误合闸;若另一点接地发生在直流保护回路中TBJ电流线圈与断路器常开辅助接点连接回路，就是将保护装置短接，直流正负极电源电压直接作用于断路器跳闸线圈，使跳闸线圈励磁动作，造成断路器误跳闸。

直流系统负极接地时，若另一点接地发生在断路器合闸线圈与TBJ继电器连接回路中，将合闸线圈短接，断路器将不能合闸;若另一点接地发生在直流保护回路中TBJ电流线圈与断路器常开辅助接点连接回路，将跳闸线圈短接，断路器不能跳闸，有事故发生时，断路器拒动，引起越级，扩大了事故范围;若另一点接地发生在保护回路电流继电器接点与信号继电器连接回路中，或保护装置负极电源侧，在事故情况下，保护装置拒动，断路器不跳闸，扩大事故范围。

直流系统正负极电源回路1#线和2#线两点接地，将造成控制回路熔断器熔断或自动空气开关跳闸，保护装置失去电源。

2  直流系统接地故障查找诀窍“三步法”的运用

2.1 第一步：根据环境因素初步判断接地部位

直流系统发生接地后，可先根据环境因素查找，缩小故障范围。

（1）直流接地发生时，本所有无设备操作，有无临时工作。若因操作某一设备同时直流发生接地，接地点存在于该设备直流回路的可能性较大;如果二次回路有人工作，要立即停止，查看接地前工作的回路或设备是否存在接地故障。

（2）检查变电站户外设备机构箱、端子箱、分線箱的设备及线路。重点检查发生故障几率大的、绝缘容易受潮下降的外露部分，如变压器的气体继电器、温度计的接线盒有无进水受潮;各箱内二次设备绝缘有烧坏和机械损伤，接线端子排及元件接线端子上有无异物，导线端头有无过长露铜搭接外壳;箱内各导线有无受潮、严重腐蚀，有无异物在接线端子上;是否有指示灯具、电阻、电容、线圈烧坏等。

（3）检查直流屏内电压表、电流表有无损坏、冒烟起火等故障现象，直流母线有无异物及放电痕迹，各设备、元件有无过热、异物，熔断器有无熔断、底座有无击穿接地。

2.2 第二步：用直流接地检测仪查找接地回路

变电站微机直流系统接地检测仪主要由主机、信号采集模块、传感器组成。工作流程一般分为两大部分：绝缘监测与支路巡检。支路巡检又分为手动巡检和自动巡检。绝缘监测用于实时监测直流系统母线电压变化和母线绝缘下降。当直流母线绝缘电阻小于设定绝缘门限值时，仪器将发出绝缘报警，提醒运行人员及时查找;当直流母线绝缘电阻小于设定的门限值时，仪器会转入自动巡查状态。

仪器能够自动进行自动支路顺序巡检，查找接地回路，并在仪器液晶显示器显示巡检情况。在液晶屏的左侧显示继续巡检的支路号与支路电阻值，右侧显示已检出的接地支路号和该支路接地电阻值。支路接地排除后，仪器自动回到母线常规监测状态。

2.3 第三步：“试停法”确定接地回路

用直流接地监测仪查出接地回路后，还要用“试停法”确定接地回路。

（1）“试停法”运用的原则有以下方面。

①在操作的同时发生直流系统接地，应首先在该回路上查找接地点。

②先查找事故照明、信号回路、充电机回路，后查找其他回路。

③对于操作和保护电源不分开的站，应首先查找主合闸，后查找操作回路，对于操作与保护电源分开的站，应先查找操作回路，后查找保护回路。

④要按先室外后室内，先一般后主要的原则查找。

⑤查找直流接地故障点时，如有必要试停有关保护装置电源时，应征得调度同意，试停时间尽可能要短。

（2）“试停法”运用的步骤有以下几点。

①采用“试停法”查找接地回路，必须经电力调度许可。

②采取“试停法”拉闸的顺序为：临时工作、有操作的回路→备用电源→事故照明电源→通讯电源→信号电源→合闸电源→控制电源→充电设备、蓄电池、直流母线。

③“试停法”是依次短时断开各直流回路的断路器或熔断器，断开时间不得超过3s。试停时一人操作，一人观察现象，当拉开某回路接地信号消失，电压恢复正常时，则可判断接地故障点发生在该回路。

④拉合接地回路下级断路器或熔断器，直到该回路末端断路器或熔断器，查出接地支路。

3  直流接地故障查处注意事项

处理直流接地故障人员做好绝缘防护，所用工具的金属部分要包好绝缘，注意防止造成直流另一点接地及人员触电。若二次回路端子箱、分线箱因进水受潮，引发直流系统接地故障，应处理积水或采取通风措施，消除接地点。清理造成直流接地故障的金属小零件、小动物等异物时，应小心谨慎，防止再落入其他带电部位。直流故障消除后，要检查直流屏故障现象消失，检测直流系统的电压及绝缘电阻恢复正常，确认系统恢复正常。

参考文献

[1] 陈佳斌.变电设备运行异常及故障处理技术[M].北京：中国电力出版社，2009：664.

[2] 国家电网公司.直流电源系统管理规范[M].北京：中国电力出版社，2006.