变电所接地规范 [变电所直流系统接地故障分析与查找]
时间：2019-04-07 03:17:36 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】变电所直流系统是独立的重要操作电源，主要用于开关的控制、继电保护、自动装置、信号装置、监控系统、事故照明等，对供电的可靠性要求很高。尽管直流电源十分稳定可靠,但实际应用中,由于电力系统应用直流电源的特殊性,特别是控制回路和保护回路的应用,使直流供电系统的故障成为变电站稳定运行的隐患,这就是我们常说的直流系统接地故障危害。
【关键词】直流系统接地；接地原因；故障分析；故障查找
1.直流系统接地的类型
变电所直流系统所接设备多、回路复杂,在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化,设备本身的问题等等,而不可避免的发生直流系统接地。其接地情况归纳起来有以下几种:按接地极性分为正接地和负接地;按接地种类可分为直接接地,亦称金属接地或全接地和间接接地,亦称非金属接地或半接地;按接地的情况可分为单点接地、多点接地、环路接地和绝缘降低或称片接地。
2.直流系统接地原因
变电所直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多、且较长。所以很容易受尘土、潮气的腐蚀，使某些绝缘薄弱元件绝缘降低，甚至绝缘破坏造成直流接地。分析直流接地的原因有如下几个方面。
2.1二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低或年久失修、严重老化。或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。
2.2二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒进水使直流对地绝缘严重下降。
2.3小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路，某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件掉落在带电回路上。
3.直流系统接地的危害
在直流系统中，发生一极接地并不引起任何危害，但是一极接地长期工作是不允许的，因为当同一极的另一地点再发生接地时，可能使信号装置、继电保护和控制装置误动作或拒动作，或者发生另外一极接地时，将造成直流系统短路，造成严重后果。因此不允许直流系统长期带一点接地运行。接地根据不同的地点，在另一极发生不同地点的接地构成通路后起作用。常见的损坏有保护误动、拒动，短路造成原件损坏及直流供电消失等，应根据原件的质量和入接地点具体分析其概率。
直流系统发生正极接地有造成保护误动作的可能。因为电磁操作机构的跳闸线圈通常都接于负极电源，倘若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。直流系统负极接地时，如果回路中再有一点发生接地，就可能使跳闸或合闸回路短路，造成保护或断路器拒动，或烧毁继电器，或使熔断器熔断等。
4.直流系统接地查找
在现场查找直流接地是一个较为复杂的问题，主要有以下几种查找方法：
4.1拉回路法
这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。所谓“拉回路”,就是停掉该回路的直流电源,停电时间应小于三秒。一般先从信号回路,照明回路,再操作回路,保护回路等等。该种方法,由于二次系统越来越复杂,大部分的厂站由于施工或扩建中遗留的种种问题,使信号回路与控制回路和保护回路已没有一个严格的区分,而且更多的还形成一些非正常的闭环回路,必然增大了拉回路查找接地故障的难度。正由于回路接线存在不确定性,往往令在拉回路的过程中,常常发生人为的跳闸事故,再加上微机保护的大量应用,微机保护由于计算机的运行特性也不允许随意断电,所以这种办法已基本不用了。
4.2直流接地选线装置监测法
这是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装置。该装置的优点是能在线监测,随时报告直流系统接地故障,并显示出接地回路编号。缺点是该装置只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路,但对具体的接地点无法定位。技术上它受监测点安装数量的限制,很难将接地故障缩小到一个小的范围。而且该装置必须进行施工安装,对旧系统的改造很不便。此类装置还普遍存在检测精度不高,抗分布电容干扰差,误报较多的问题。如果能有一种在监测点上不受限制,检测精度较高,选线准确的直流接地选线装置,应是一种较好的选择。
4.3便携式直流接地故障定位装置故障定位法
该装置是近几年开始在电力系统较为广泛应用的产品。该装置的特点是无需断开直流回路电源,可带电查找直流接地故障。完全可以避免再用"拉回路"的方法,极大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且该装置可将接地故障定位到具体的点,便于操作。目前生产此类产品的厂家也较多,但真正好用的产品很少,绝大部分产品都存在检测精度不高,抗分布电容干扰差,误报较多的问题。
4.4逐段停电法
这是一种对故障回路可采用逐段停电法，逐一断开各联络开关，查找出接地段，在该段再拉切各直流保险，确定接地屏，在该查找出接地点。对允许短时停电的负荷，采取依次停电的方法判断接地点，对存在环路的负荷，应同时断开两路电源。对不允许短时停电的负荷，有双路电源供电，确认另一段直流母线绝缘良好无接地情况，可将直流母线并列，合入另一路电源，先合环供电，再将原供电开关拉开，检查接地信号是否转移。对故障回路可采用逐段停电法，逐一断开各联络开关，查找出接地段，在该段再拉切各直流保险，确定接地屏，在该屏查找出接地点。
5.查找接地故障时的注意事项
5.1在直流接地查找拉路法时，要注意拉路顺序为：先厂外，后厂内；先次要，后主要；先信号，后控制；操作有关热工和调度电源时，应先征求有关人员同意后再操作；不论该支路有无接地情况，拉开后，应马上投运。
5.2查找直流接地至少有2—3人进行，一人操作、一人监护、一人监视直流接地信号。
5.3查找直流接地要防止造成直流二点接地和直流短路。
5.4取直流熔丝时，应先取正极、后取负极，放上时顺序相反，防止寄生回路。
5.5拉路查找时，回路切断时间不得超过3秒钟，不管回路接地与否，均应迅速合上。
5.6环形回路应解开后再拉路。
5.7使用仪表查找，必须使用高内阻直流电压表（2000Ω/V），严禁使用灯泡法。
5.8使用高频开关直流电源，在拉路试验时，由于拉路时间短，绝缘监察装置反应比较慢，不能及时反应拉路瞬间的直流系统对地绝缘情况，因此需要一人在直流母线与大地之间用直流电压表人工搭接，以监视拉路中直流接地情况。查到直流接地后，应立即消除处理，无法消除则汇报调度，由修试专业人员进行处理，值班员只查到最后一级熔丝（空气开关）为止，值班员一般不允许拆端子、解回路，只能作表面检查处理，在拉路试验中，属哪一级调度的设备，应向该级调度汇报和许可，严禁不经调度许可进行拉路查找。
参考文献
[1]何永华.发电厂及变电站的二次回路.北京:中国电力出版社,2003
[2]艾新法.变电设备异常运行及事故处理[M].北京:北京科学技术出版社.
