高压电力电缆接地故障的诊断

蒋鑫，李帅帅，申玮，赵东

（湖南长沙理工大学，湖南长沙，410114）

0 引言

我国的经济发展已经进入了一个快速发展的时段，如果一个国家想要证明，国家经济实力，其中最重要的指标之一也是发电系统的运行效率。也就是说，一个发电厂的实际发电的效率和能力也能说明这个地区的经济发展状况。所以说一般在发电厂发电系统出现故障时会给当地的经济带来一定的阻碍。因此也可以说，要加大相关检修人员对故障排除的专业技能，培养他们高超的技术手段可以更快，更好地检测出故障的发生点，并给出相应的解决措施，这也能够对发电厂电力系统的正常运行提供必要的技术支持。

1 加强电力系统接地故障检修的重要意义

电力系统在接地方式方面有两种选择，一种是一点接地，另一种是两点都接地。我们知道，电力包括正负极。在正负极接地时，可能会产生误判的结果。尤其是在正极接地时，电力系统会判断成对接地的保护。就会出现跳闸等情况的发生。在通常情况下，跳闸线圈经常会被接到负极电源上。如果在整个电路的回路中发生接触不良时，就会被判断成电路故障，因此会产生跳闸。而当整个电路系统的负极被接地时，就会造成电路的短路，断路器将会启动发生电器被烧毁的情况，还有的甚至会将整个熔断器熔断。

2 发电厂电力系统常见的接地故障

2.1 两点接地故障

根据我国相关研究学者的调查，提出了发电厂电力系统常见的一些接地故障。如果采取单点接地的方式，电阻值的变化会随着电阻性的关系不断的发生变化，当电阻值过低时，就会出现接地的故障。虽然这种故障会对整个发电厂的电力系统造成的危害性不太严重，但是要及时的处理。如果做不到，对这些故障，及时排除的话，也会对整个发电厂带来一系列的安全问题。

2.2 多点接地故障

除了两点接地的故障以外，在发电厂的电力系统中，也会出现多点极低的故障。这也就是说在对多个点都处于一种高阻值的情况下，总的接地的电阻值也会下降。所以就会造成电阻值比整个发电厂的电力系统设定的那个电阻值偏低，当地与标准的电阻值时，也就比较容易造成接地的故障，并且这一故障是不容易被检测出来的，一旦发生多点接地故障，就需要检修人员一点点的排除，经过对每一个接地点的检测后，才能逐步的排除故障，找出真正的原因，对故障的分路有效控制，避免造成更严重的影响。

2.3 非线性电阻接地故障

整个电路系统在电路回路中，也会存在非线性电阻接地故障。这是因为正当电力系统在正常工作的时候会受到一些半导体材料的影响，这样也就容易造成接地发生故障。这时候电路系统内部的电阻值也会一直发生较大的变化，所以在此类情况下，一般只会出现电阻值波动起伏较大的情况，而不会出现其他相关联的问题。所以检修人员在检测时应当多加注意电阻的问题，从而大大的提高了事故的检测处理效率。这也是因为半导体材料的原因出现了接地故障，就使得电力系统内部的电阻值不断地发生改变，这是因为电压产生了一定的影响。因为在整个电路系统发电的过程中。电阻值的变化与电压的变化没有一个比较明显的线性关系。所以这给检修人员带来了很大的挑战性，降低了故障诊断的准确性以及整个工作流程的顺畅性。

2.4 多分支接地故障

在发电厂的电力系统发生故障时，正负极都被接到地线上，在整个运行过程中，大多数的故障都是因为多分支接地造成的，给整个的电力系统都会造成负面的影响，在解决此类故障时，要根据实际情况出发，利用拉电路的方式对电路进行一一的排查，相关研究发现，正负极接地的时候对整个电路系统电压的变化影响不是特别明显，在检修人员检查时要把故障点一一排查，并根据相应的规律进行排列。

3 发电厂电力系统接地故障的判断方式

当检测发电厂电力系统接地故障的时候会有很多种判断的方式，但是对于所有的方式来说，首先就要确认接地的时候是哪一极，接着就需要测一下接地的电压。当做好这些准备工作时，才能够进一步的分析与判断。准确地查找出直流接地的方法，主要包括利用仪器查找和直接拉线进行查找两种方法。其中这两种方法各有各的不同点，也同样有他自己的优点和缺点。其中利用仪器进行检查时，可以更加快速地查找出故障的范围，大大的提高了工作效率。而利用直接拉宪法进行故障的排除一般不能进行长时间的工作，因为直流系统在接地时如果长时间运行，容易造成严重的故障事故。

3.1 拉路法

当电路系统的维修人员对整个电路进行维修检测时，首先要将整个电回路进行断电，以保证维修人员的个人安全。除此之外，在断开电源时，也能够对局部回路进行认真检查，如果想要对整个电回路进行检查，就需要将整个系统进行断电操作，这种要求相对来说还是比较难达到的。一般应用拉入的方法就可以解决此类问题，具体操作方法是在接地的母线和大地之间设置一个超低频的信号，当检测出有电流出现电阻值急速增加的状况，就可以判断出此接点存在故障。

3.2 电力母线电桥法

电力母线电桥法一般是通过安装一定的电阻值来保证整个电桥保持一个稳定的工作状态，这种检测故障的方法在实际情况中应用也比较广泛。因为这种检测方法是利用在母线中设置一定的电阻，使得电路系统维持平衡的关系。如果发现平衡状态被打破，就说明此节点发生了接地的故障。整个继电器也会出现一定的电流波动。这种方法对于维修人员来说比较容易操作，同时，也节省了大量的人力和物力，是一种比较简单方便的经济适用型检测方法。

3.3 信号注入法

整个电回路中存在高频信号以及低频信号，对于高频信号来说，需要一定的电流检测设备进行检测。一般采取的是钳形的电流检测设备，对每个接地点进行一一的排查。但是，如果想要检测整个电力系统的运行状态，需要对整个发电厂进行停电，这样实施起来是比较困难的，也是不现实的。所以在实际应用当中，信号注入法并不是那么广泛。在对于电力接地故障进行排查时，将信号注入到母线与大地之间的接连电路中，此时需要将电流的方向与接地点的电流方向保持一致。

4 事故的原因与处理的措施

4.1 故障原因

4.1.1 外力损坏

对于整个直流电线来说，会造成故障的原因很多都是因为外力作用产生的，电线比较细，结实的程度达不到太大的外力作用，在外力较大时会对整个电缆线造成比较明显的损伤。最常见的就是在接线时操作不当，使得电缆的外表受到损伤，除此之外，还有一些直流元件绝缘性能降低也能造成接地故障。

4.1.2 环境因素

环境的因素也会造成电流损害，比较常见的是风雨、腐蚀等情况，还有的电缆被设置在一些恶劣的环境中，经常会收到风吹雨打，这样的环境就会使得电缆加速老化，使直流系统绝缘性大大下降，而电表箱子也会进水、受潮引发直流接地。

4.1.3 安装设计

在电路安装时，一些安装人员为了图方便对一些电力系统进行简装，并没有完全按照正确的复杂安装程序进行安装，就会出现在交流、直流公用的情况，严重时会经常出现短路的现象，除此之外，使用一些绝缘性能较差的电缆接头，这样也会造成接地故障。

4.1.4 人员操作

一些电路作业员在安装电路装置时，因为自身的操作程序不得当，出现一系列的失误，有的因为粗心也会犯下一些不该犯的低级错误，误将直流电源直接接触到与其他接地设备，有些该装的防雨装置也没有装上，使得线头裸露在环境中，造成了接地故障。

4.2 故障处理办法

4.2.1 建立安全管理措施

在对整个电路系统进行检修时，应当建立安全管理措施。要想建立安全管理措施，就要从源头上抓住问题的所在。并制定出一些完善的规则，并把它落到实处。首先就要提供检修人员的人身安全的意识，培养他们认真负责的工作态度，提高他们的专业技能以及实践能力，这样也就能够保证电力系统运行的安全稳定性。第二，在上岗前，要对相关人员进行严格的培训，要让他们掌握自身岗位的一系列的操作规范，并设立监督体系，对此的问题进行严格的监督。同时，也应当告知相关人员在发现一些问题的隐患时要及时的上报，以免造成更大的伤害。除此之外，要对整个电路系统进行定期的维护和检查，要及时的排除一些不必要的故障。

4.2.2 接地故障的处理措施

在电力系统中出现的故障，一般都属于接地故障。在处理此类故障时，一定要保证电力系统处于干燥的环境，避免受到雨水的冲刷。有必要的时候也应当加入一些复位开关，这些开关主要起到的作用是在检测到一些故障时，会自动地将电源切断，很好地避免了故障给整个电力系统带来的经济损失。假如故障出现在电力系统的直供用户上面，就需要检修人员将故障点切断，这样也就能够更好地找出故障发生的源头，从而避免产生不必要的损失。

4.3 相关注意的问题

4.3.1 接地故障的处理

在对于大多数接地故障进行处理时，首先应当找出故障发生的原因。一般都是因为受到雨水的浸泡，导致的瞬间接地故障。针对这个问题可以加入归位信号，当归位信号检测到异常时，就能够将开关进行归位。而当发现是由于电压互感器的接地产生故障时，就需要切断整个电路的连接，同时，也应当将电压互感器进行切断处理，然后利用PT小车将其拉出；还有一种可能是因为顾客的接地产生的故障，这时就需要联系的客户，要求他们将故障点切断。但如果接地问题出现在之路上面，则需要对出现故障的支路进行停电的处理。

4.3.2 培养相关防范意识

为了维护整个发电场的发电系统能够安全稳定的运行，就需要加强对整个电路系统的维修人员进行安全防范意识的培养。在检修人员进行检修时，要把自身的安全问题摆在第一位，只有保证了自己的人身安全，才能更好的去检测电路中的接地故障，维护电路的正常运行，从而促进整个地区的经济发展。而且要做到早发现，早解决，对于有可能出现问题的一些基础设施，要加强检测与维护，并对这些设备进行统一的管理和登记，杜绝隐患，防患于未然。

5 结语

在电力行业飞速发展的过程中，仍然存在这样或那样的问题。需要不断地进行研究与创新，不断地改善对电力系统的安装已设置。在检查接地故障时，应当根据实际情况，找出最大的接地点。从目前来看，我国的发电系统正在不断地推进，主要的前进方式为超容量和高压力。这对整个电力系统的发展提出了更大的挑战性，对于一些电力维修人员来说，也提出了更高的要求，需要他们掌握专业的技术能力。在进行电路检修时，要采取合理的方式，维护整个电力系统的稳定性，让我国发电厂更加安全的生产。