操瑞青

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也有了很大的提高。直流系統(tǒng)相當(dāng)于變電站整個(gè)二次系統(tǒng)的心臟，為二次系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供動(dòng)力。它不僅僅是一個(gè)獨(dú)立的電源系統(tǒng)，還給其他部分提供電源。通常直流系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中是非常穩(wěn)定安全的，但是由于精密設(shè)備、復(fù)雜回路以及外界因素的影響，直流系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生一些故障，最具代表性的就是接地故障。如果不能有效徹底地解決直流接地故障，極有可能造成嚴(yán)重的后果，因此必須對(duì)變電站直流接地故障進(jìn)行深入的分析。

關(guān)鍵詞：變電站;直流接地;故障分析;對(duì)策

引言

由于直流蓄電池能儲(chǔ)存電能的特性，目前變電站內(nèi)幾乎全部采用直流作為站內(nèi)二次設(shè)備電源以及斷路器操作電源，以應(yīng)對(duì)近區(qū)短路以及全站停電帶來(lái)的交流失電。作為變電站安全運(yùn)行的重要保證，直流電源采用了不接地運(yùn)行方式，正負(fù)極均對(duì)地絕緣，任一極對(duì)地絕緣降低即發(fā)生單極接地時(shí)，不會(huì)立即引起空氣開(kāi)關(guān)跳閘而造成電源消失，從而提高了直流電源的運(yùn)行可靠性。雖然直流單極接地不會(huì)立即造成危害，但如果再有另一點(diǎn)發(fā)生接地，則很有可能造成變電站開(kāi)關(guān)誤跳閘或保護(hù)拒動(dòng)，引起電網(wǎng)事故，所以直流系統(tǒng)接地仍是一種故障，當(dāng)發(fā)生直流接地時(shí)，需立即查找并排除。本文依據(jù)筆者多年現(xiàn)場(chǎng)檢修經(jīng)驗(yàn)，對(duì)直流接地故障分類分析，挖掘其背后原因，提出減少直流接地的措施，以幫助提高變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

1故障原因分析

變電站戶外場(chǎng)地的二次接線盒、開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱及端子箱內(nèi)均有直流回路，箱內(nèi)密封不嚴(yán)容易受潮氣影響，導(dǎo)致某些元件絕緣降低。設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中很難保證時(shí)時(shí)刻刻都處于最佳狀態(tài)，外部因素或設(shè)備的自然老化均會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行工況，所以，導(dǎo)致直流接地故障的原因是多方面的。下面筆者對(duì)造成直流接地故障的原因進(jìn)行分析。

1.1由下雨天氣引起的接地

暴雨天氣，若戶外設(shè)備的二次接線盒密封不嚴(yán)，雨水滲入盒內(nèi)容易使接線頭和外殼導(dǎo)通，繼而引起接地。在持續(xù)的小雨天氣，戶外端子箱或機(jī)構(gòu)箱密封不嚴(yán)或驅(qū)潮裝置失效，潮氣無(wú)法驅(qū)散，容易導(dǎo)致箱內(nèi)元件絕緣降低，從而引發(fā)直流接地。

1.2由小動(dòng)物破壞引起的接地

二次接線盒密封不良，鳥(niǎo)雀會(huì)鉆進(jìn)盒里筑巢，筑巢材料濕潤(rùn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致接線端子和外殼導(dǎo)通，引發(fā)直流接地。電纜絕緣層被老鼠咬破或端子排上有小動(dòng)物依附時(shí)，也會(huì)引起直流接地。

1.3接線松動(dòng)脫落引起接地

斷路器機(jī)構(gòu)箱、開(kāi)關(guān)柜在開(kāi)關(guān)分合時(shí)受震動(dòng)較大，若螺絲未緊固，接線頭容易在斷路器多次跳合時(shí)從端子中滑出，搭在金屬元件上引起接地。

2直流系統(tǒng)接地故障的查找及排除方法

2.1拉回路法

拉回路法是通過(guò)逐個(gè)斷開(kāi)回路直流電源的方法來(lái)查找接地故障點(diǎn)，考慮到不同直流回路的作用及重要性，逐個(gè)斷開(kāi)直流回路電源的操作，一般先從信號(hào)回路、照明回路，再到操作回路、保護(hù)回路等。由于變電設(shè)備不斷升級(jí)換代，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，對(duì)直流系統(tǒng)的依賴性也越來(lái)越大，直接斷開(kāi)回路直流電源對(duì)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生一定影響。同時(shí)，由于很多廠站在經(jīng)歷不斷的改擴(kuò)建工程后，二次系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，甚至有的廠站直流系統(tǒng)不同功能的二次回路間已沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)分，而且還形成一些非正常的閉環(huán)回路，增大了拉回路查找接地故障的難度。鑒于直流系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中的重要作用，以及社會(huì)發(fā)展對(duì)電力供應(yīng)可靠性要求的提高和新技術(shù)、新儀器的應(yīng)用，傳統(tǒng)拉回路查找接地故障的方法已不作為查找直流接地故障的首選方法。

2.2直流接地選線裝置監(jiān)測(cè)法

這是一種在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣情況的裝置。它可以實(shí)時(shí)報(bào)告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號(hào)，初步判斷出故障范圍，為接地故障的查找和處理節(jié)省了一定的時(shí)間，但它只能選出故障存在的直流回路，無(wú)法將故障點(diǎn)縮小到很小的范圍。同時(shí)，此類裝置還普遍存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾性差，誤報(bào)較多的問(wèn)題。

2.3故障排查法

處理接地故障前首先要做好排查，具體從以下幾個(gè)方面著手：第一，對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)的概況進(jìn)行分析。在正式排查之前，重點(diǎn)分析設(shè)備所處的運(yùn)行環(huán)境，陰雨、霧霾等天氣狀況是需要重點(diǎn)考慮的環(huán)境因素，因?yàn)檫@些干擾也可能對(duì)設(shè)備及線路造成影響，導(dǎo)致其因?yàn)槌睗窕蚋g而出現(xiàn)故障。第二，對(duì)絕緣檢測(cè)設(shè)備的報(bào)警信號(hào)多加關(guān)注，結(jié)合監(jiān)控裝置的報(bào)警信號(hào)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行剖析，其中重點(diǎn)考慮設(shè)備的工作環(huán)境，如果確定故障是因?yàn)殛幱陾l件導(dǎo)致的，那么就需從絕緣角度來(lái)分析故障成因。第三，查找瞬間停電情況下的接地點(diǎn)。當(dāng)上述兩個(gè)方法都不合適的時(shí)候，可以采用瞬間停電法來(lái)尋找故障，首先是將與電網(wǎng)沒(méi)有關(guān)系的設(shè)備停電，其次將繼電保護(hù)裝置退出，最后斷開(kāi)所有的電源。

3變電站直流系統(tǒng)接地故障的優(yōu)化措施

3.1掌握故障的特征

在監(jiān)測(cè)設(shè)備所傳送過(guò)來(lái)的諸多信號(hào)中，控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能從中識(shí)別出故障的特征，若電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，監(jiān)測(cè)設(shè)備提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就說(shuō)明該監(jiān)測(cè)設(shè)備具有較強(qiáng)的靈敏度。在整個(gè)電力系統(tǒng)中，若有故障出現(xiàn)，那么，引起故障發(fā)生的因素可能會(huì)有很多種，通常情況下，多數(shù)導(dǎo)致故障的原因都體現(xiàn)在一個(gè)故障點(diǎn)上。因此，想要找出發(fā)生故障的原因，就應(yīng)當(dāng)了解故障的特征。若掌握不了故障的特征，就無(wú)法正確的判斷電力系統(tǒng)中產(chǎn)生故障的原因。從而，造成錯(cuò)誤的判斷。也就是說(shuō)，在提高直流接地故障問(wèn)題改善時(shí)，應(yīng)該先對(duì)其常出現(xiàn)的問(wèn)題原因進(jìn)行明確，進(jìn)而給出具有針對(duì)性的預(yù)防措施，避免直流接地故障的產(chǎn)生。

3.2診斷故障

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，可能導(dǎo)致故障的因素種類非常多，下面就從幾個(gè)點(diǎn)來(lái)對(duì)故障的種類以及故障診斷的方法進(jìn)行說(shuō)明。①當(dāng)電力系統(tǒng)中有一處出現(xiàn)故障時(shí)，那么，導(dǎo)致這個(gè)故障出現(xiàn)的原因可能有很多種，這時(shí)，就要應(yīng)用監(jiān)測(cè)設(shè)備中的多傳感器來(lái)進(jìn)行判斷，針對(duì)一處故障，從多個(gè)角度進(jìn)行分析，并從多個(gè)方面對(duì)故障進(jìn)行處理，使對(duì)電力系統(tǒng)的故障診斷具有全面性。②采用特征空間矢量法來(lái)對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備所反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再逐漸的對(duì)故障處進(jìn)行修復(fù)，這種方法針對(duì)的故障都具有不確定性。除了以上兩種方法之外，也可結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等故障診斷方式對(duì)電力系統(tǒng)中的故障進(jìn)行診斷。

3.3信息技術(shù)與故障診斷技術(shù)相融合

故障診斷分析技術(shù)主要分析了電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障。首先，故障診斷系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)判斷電力系統(tǒng)中所出現(xiàn)故障的特征，其次，再請(qǐng)相關(guān)人員進(jìn)行故障的鑒別，最后，故障診斷系統(tǒng)應(yīng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接，計(jì)算出電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的參數(shù)。并采用局域網(wǎng)對(duì)故障處做出進(jìn)一步的診斷。這樣，能夠促進(jìn)監(jiān)測(cè)設(shè)備更好的監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的信息，并將信息及時(shí)傳遞給控制系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障能被及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，及時(shí)的維修。

結(jié)語(yǔ)

直流系統(tǒng)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，直流接地故障特別是一點(diǎn)接地故障發(fā)生以后，一般不會(huì)馬上引發(fā)繼電保護(hù)裝置的不正確動(dòng)作，因此容易被工作人員忽視，以為不會(huì)發(fā)展成兩點(diǎn)故障或引起繼電保護(hù)等裝置的誤動(dòng)作，從而放松了警惕，導(dǎo)致故障影響范圍擴(kuò)大，造成嚴(yán)重后果。在變電站日常維護(hù)中，掌握直流系統(tǒng)接地故障的查找方法可以幫助運(yùn)維人員迅速處理故障，避免造成更嚴(yán)重的后果，為變電站的安全運(yùn)行提供了重要保障。

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