水电厂直流系统接地故障查找

水电厂直流系统接地故障查找

摘要 直流电在水电站具有举足轻重的作用，绝缘降低和发生接地故障将会造成严重的后果。直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值，或者低于某一规定值，就会产生有正接地故障或负接地故障，为了保证系统设备正常、稳定、可靠运行，必须保证直流系统运行正常，即使在发生接地的情况下也能快速、准确、及时的查找故障。

关键词 直流系统；接地；查找；处理

1 直流系统的作用

直流电源是水电厂厂内微机保护、微机调速、自动控制、机组起励、信号装置、事故照明以及开关分、合闸操作和计算机监控系统的主要电源。直流系统不宜在接地情况下长期运行（一般不宜超过2 h），发生接地时，应立即查找处理，严禁发生两点接地，运行过程中禁止在直流系统回路上装设与生产无关的负载。在厂用电中断时，直流系统能稳定、可靠和连续供电，保证事故处理和命令流程的执行。由于直流电源在二次系统所处的重要地位，直流系统自身的可靠及安全直接影响到整个系统的安全，特别是控制回路和保护回路的应用，使直流系统的故障成为电力系统更大故障的事故隐患，因此直流电源必须保证其自身稳定可靠运行。

2 直流系统接地的原因

直流系统分布范围广、电缆多，很容易受尘土、潮湿、温度的影响，使某些绝缘薄弱的部位绝缘降低，甚至绝缘破坏造成直流接地。分析直流接地的原因有以下几个方面。

1）二次回路绝缘材料不合格，绝缘性能低，严重老化，或存在某些损伤缺陷，如：磨伤、压伤等引起的绝缘损坏。

2）二次回路及设备严重积尘或受潮或设备端子箱进水，使直流对地绝缘严重下降。

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：老鼠爬入带电回路；某些元件的线头、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

直流系统网络连接比较复杂，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、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。直流系统运行过程中，允许有一点接地，但危害较大的是两点接地，直流系统发生两点接地，

可能构成直流短路，造成继电保护、开关、信号、自动装置的误动或拒动，或造成直流保险熔断，使继电保护及自动装置、控制回路失去电源，还可能将某些继电器短接，不能动作于跳闸，使电力系统事故扩大化。直流正极接地，有使保护及自动装置误动的可能。一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通，若这些回路再发生一点接地，就可能引起误动作。直流负极接地，有使保护自动装置拒动的可能，因为跳、合闸线圈、保护继电器会在这些回路再有一点接地时，线圈被接地点短接而不能动作。同时，直流回路短路电流会使电源保险熔断，并且可能烧坏继电器接点，保险熔断会失去保护及操作电源。

直流系统接地故障，不仅对设备运行不利，而且对整个电力系统的安全运行构成威胁。

4 直流系统接地故障的查找

目前运行的直流系统绝缘监测装置有数字显示母线电压，压差报警，绝缘报警和各支路接地报警等输出报警功能；可以手动或自动巡查各支路绝缘情况，能方便迅速地得到故障支路号和对应的绝缘电阻值。系统能够保存200多条信息，方便查询和分析。通过RS485接口将测测到的信息传给主监控单元，作为主监控单元管理系统和处理故障告警的

依据。

处理直流接地故障，首先要找到接地的位置，一般采用以下方法。

1）拉回路法：直流绝缘监察装置报警时，根据报警支路号，测量正负极对地电压，拉开该报警支路的直流电源，看报警是否消除。一般先从次要负荷后主要负荷，先户外后户内，逐次拉开电源，看接地信号是否消除，但要杜绝人为查找时发生第二点接地故障。

2）检查厂内二次回路是否有检修或实验工作，立即停止其工作，拉开其工作电源，看接地信号是否消除。

3）将重要负荷转移至另一段母线运行，转移后看故障是否消除。

4）用分网法判断直流报警故障是否发生在某个用电单元，如某台机组的用电，再重点查找该单元的用电负荷，逐一查找。

由于二次系统比较复杂，加之施工过程中遗留的种种问题，使信号回路与控制回路和保护回路没有一个严格的区分，而且有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。

5 小结

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。做好定期检查工作，不一定故障出现时再去查找排除，定期对各个直流回路进行绝缘监察，记下绝缘较差的直流回路，再重点监测，做好日常维护工作。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），应对检测到的接地故障回路细致查找，必要时进行技术改造。

参考文献

[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答(第二版)[M].北京:中国电力出版社,2000:339-340.

[2]DL/T596-1996电力设备预防性试验规程[S].