發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地的危害與處理

吳新峰，李宏濱

（1.山東沾化發(fā)電廠，山東 沾化 256800；2.山東省工程咨詢?cè)?，山東 濟(jì)南 250013）

0 引言

直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、廠用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式影響，運(yùn)行穩(wěn)定，供電可靠性高。在發(fā)電廠中為控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及事故照明等提供可靠的直流電源，還為操作提供可靠的操作電源。直流系統(tǒng)的可靠與否，對(duì)發(fā)電廠的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，是發(fā)電廠安全運(yùn)行的保證。

1 直流接地故障原因分析

直流系統(tǒng)分布范圍廣、外露部分多、電纜多，很容易受塵土、潮氣的影響，使某些絕緣薄弱元件絕緣降低，甚至絕緣破壞造成直流接地。直流接地原因有以下方面：

直流回路在運(yùn)行中常常受到多種不利因素的影響而造成接地。如設(shè)備傳動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械振動(dòng)、擠壓,設(shè)備質(zhì)量不良，絕緣材料不合格，絕緣性能低，直流系統(tǒng)絕緣老化，或存在某些損傷缺陷（如磨傷、砸傷、壓傷、扭傷或過(guò)流引起的燒傷等），均可引起接地或成為一種接地隱患。

由于氣候因素造成接地是一種最常見(jiàn)的情況。如雨天或霧天，二次回路及設(shè)備嚴(yán)重污穢和受潮、端子箱進(jìn)水，可能導(dǎo)致室外的直流系統(tǒng)絕緣降低，造成直流接地或引發(fā)直流接地。

小動(dòng)物爬入或小金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障。如老鼠、蜈蚣等小動(dòng)物爬入帶電回路造成接地；某些元件有線頭、未使用的螺絲、墊圈等零件掉落在帶電回路上造成接地。

因工作人員疏忽造成的接地。在帶電二次回路上工作，將直流電源誤碰設(shè)備外殼，此情況多為瞬間接地；在電纜溝施工將帶電的控制電纜損傷,造成接地；檢修人員清掃設(shè)備時(shí)，不慎將直流回路噴上水造成接地等。另外，檢修人員檢修質(zhì)量差也會(huì)留下接地隱患，如室外設(shè)備未加防雨罩、二次回路漏接線頭、誤將控制電纜外皮絕緣損傷等。此時(shí)接地信號(hào)不一定立即發(fā)出，但具備一定外部條件（如潮濕或操作設(shè)備）時(shí)，可能引起直流接地。

2 直流接地故障的危害

直流接地故障中，危害較大的是兩點(diǎn)接地，可能造成嚴(yán)重后果。一點(diǎn)接地可能造成保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)或者拒動(dòng)；而兩點(diǎn)接地，除可能造成繼電保護(hù)、信號(hào)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)外，還可能造成直流保險(xiǎn)熔斷，使保護(hù)及自動(dòng)裝置、控制回路失去電源，在復(fù)雜保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地，還可能將某些繼電器短接，不能動(dòng)作跳閘，致使越級(jí)跳閘,造成事故擴(kuò)大。

當(dāng)發(fā)生直流正極接地時(shí),可能會(huì)引起保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)。因?yàn)橐话銛嗦菲鞯奶祥l線圈以及繼電器線圈是與負(fù)極電源接通的,如果在這些回路上再發(fā)生另一點(diǎn)直流接地,就可能引起誤動(dòng)作。如圖1所示,A、B兩點(diǎn)發(fā)生直流接地時(shí),相當(dāng)于將KA1、KA2接點(diǎn)短接,從而使KM誤動(dòng)作跳閘。A、C兩點(diǎn)接地時(shí),則KM接點(diǎn)被短接而誤動(dòng)作跳閘。A、D兩點(diǎn)及F、D兩點(diǎn)接地，同樣都能造成開(kāi)關(guān)誤跳閘。同理 ,兩點(diǎn)接地還可能造成誤合閘 ,誤報(bào)信號(hào)。

直流負(fù)極接地 ,也可能造成保護(hù)及自動(dòng)裝置拒絕動(dòng)作。因?yàn)閿嗦菲鞯奶?、合閘線圈以及保護(hù)繼電器會(huì)在這些回路再有一點(diǎn)接地時(shí) 線圈被接地點(diǎn)短接而不能動(dòng)作。同時(shí),直流回路短路電流會(huì)使電源保險(xiǎn)熔斷 ，并且可能燒壞繼電器接點(diǎn),保險(xiǎn)熔斷會(huì)失去保護(hù)及操作電源。如圖1所示,直流接地故障發(fā)生在B、E兩點(diǎn)，KM線圈被短接，保護(hù)動(dòng)作時(shí)KM不能動(dòng)作,開(kāi)關(guān)將不能跳閘且保險(xiǎn)將會(huì)燒壞。D、E兩點(diǎn)接地時(shí) ,LT線圈被短接 ,保護(hù)動(dòng)作及操作時(shí)開(kāi)關(guān)拒跳。同理 ,兩點(diǎn)接地開(kāi)關(guān)也可能合不上。直流系統(tǒng)接地故障 ,不僅對(duì)設(shè)備不利 ,而且對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。

圖1 直流系統(tǒng)接地狀況

3 直流接地故障處理

1）分清接地故障的極性，分析故障發(fā)生的原因。

2）若廠內(nèi)二次回路有工作，或有設(shè)備檢修試驗(yàn)，應(yīng)立即停止，拉開(kāi)其工作電源，看信號(hào)是否消除。

3）用分網(wǎng)法縮小查找范圍，將直流系統(tǒng)分成幾個(gè)不相聯(lián)系的部分。注意不能使保護(hù)失去電源，操作電源盡量用蓄電池帶。

4）對(duì)于不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路，利用“瞬時(shí)停電”的方法，查該分路中所帶回路有無(wú)接地故障。

5）對(duì)于重要的直流負(fù)荷，用轉(zhuǎn)移負(fù)荷法，查該分路所帶回路有無(wú)接地故障。查找直流系統(tǒng)接地故障時(shí)，隨時(shí)與值長(zhǎng)聯(lián)系，并由二人及以上配合進(jìn)行，一人操作，一人監(jiān)護(hù)并監(jiān)視表計(jì)指示及信號(hào)的變化。利用瞬時(shí)停電的方法選擇直流接地時(shí)，應(yīng)按照下列順序進(jìn)行：

①斷開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)工作電源；②斷合事故照明回路；③ 斷合同信電源；④ 斷合附屬設(shè)備；⑤ 斷合充電回路；⑥ 斷合合閘回路；⑦ 斷合信號(hào)回路；⑧斷合操作回路；⑨斷合蓄電池回路。

在進(jìn)行上述各項(xiàng)檢查選擇后仍未查出故障點(diǎn)，則應(yīng)考慮同極性兩點(diǎn)接地。當(dāng)發(fā)現(xiàn)接地在某一回路后，有環(huán)路的應(yīng)先解環(huán)，再進(jìn)一步采用取保險(xiǎn)及拆端子的辦法，直至找到故障點(diǎn)并消除。

4 查找接地故障時(shí)注意事項(xiàng)

1）在試?yán)€路保護(hù)直流電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)《繼電保護(hù)規(guī)程》先停用有關(guān)保護(hù)，然后試?yán)?/p>

2）拉聯(lián)絡(luò)刀閘時(shí)應(yīng)保證I、II母線均有電壓。

3）試?yán)娫矗ㄐ铍姵鼗蚬枵鳎r(shí)，應(yīng)保證不使母線失壓。

4）試?yán)绷髫?fù)荷時(shí)，應(yīng)預(yù)先和有關(guān)專業(yè)聯(lián)系。

5）查找接地過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)燈暗、表計(jì)波動(dòng)或大量排汽，可能是交流系統(tǒng)發(fā)生故障，此時(shí)應(yīng)立即將試?yán)?fù)荷送電，回主控參加事故處理。

6）試?yán)^(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)接地極性變反時(shí)，說(shuō)明接地點(diǎn)與兩個(gè)以上回路有聯(lián)系，則根據(jù)已拉回路接線，判明與哪些回路有聯(lián)系，同時(shí)試?yán)耘忻鹘拥攸c(diǎn)。

7）直流系統(tǒng)發(fā)生接地，應(yīng)立即查明接地點(diǎn)，并迅速排除和隔離，無(wú)力排除時(shí)通知有關(guān)班組協(xié)助處理。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明，檢修人員嚴(yán)格二次設(shè)備施工工藝，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，減少接地故障的發(fā)生概率，運(yùn)行人員加強(qiáng)設(shè)備的巡回檢查力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)薄弱點(diǎn)，將接地故障消除在萌芽狀態(tài)，檢修和運(yùn)行共同努力，將提高發(fā)電廠電氣設(shè)備的運(yùn)行水平。

［1］張信．直流接地的危害［J］．中州煤炭，2007（1）．

［2］華東電業(yè)管理局．電氣運(yùn)行技術(shù)問(wèn)答［M］．北京：中國(guó)電力出版社，2000．