淺析直流系統(tǒng)接地危害與檢測方法

馬云鋒華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠

淺析直流系統(tǒng)接地危害與檢測方法

馬云鋒
華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠

直流系統(tǒng)是發(fā)電廠十分重要的一個組成部分,承擔(dān)著為控制回路、信號回路、繼電保護、自動裝置及事故情況下的直流潤滑油泵、密封油泵、照明等設(shè)備供電的任務(wù)，對保證發(fā)供電設(shè)備的安全投運和可靠切除起著關(guān)鍵作用。而直流接地在直流系統(tǒng)中是最常見也最易發(fā)生的故障,本文根據(jù)自己在發(fā)電廠工作多年的工作經(jīng)驗，從直流系統(tǒng)接地的危害說起，結(jié)合直流系統(tǒng)接地常見的原因，分析各種類型接地故障特點，闡述直流系統(tǒng)接地故障的檢測方法。

直流系統(tǒng)；接地故障；分析；檢測方法

1.前言

華電云南發(fā)電有限公司綠水河發(fā)電廠（以下簡稱綠水河電廠）地處云南省紅河岸邊的金平、屏邊、河口縣和蒙自、個舊市“三縣兩市”交界處，距個舊市蔓耗鎮(zhèn)約4公里。綠水河電廠1958年5月開工建設(shè)，分為二級開發(fā)，總裝機容量為6.975萬千瓦，為我國自行設(shè)計、制造、施工、安裝和運營管理的地下戰(zhàn)備水電站。1972年10月第一臺機組正式投產(chǎn)發(fā)電，1977年全部建成投產(chǎn)，大大小小共14臺機組，系統(tǒng)復(fù)雜，近區(qū)供電負荷多，因此綠水河電廠的直流系統(tǒng)也很復(fù)雜，且直流供電線路長。發(fā)生直流系統(tǒng)兩點或多點接地故障的頻率高，容易造成安全生產(chǎn)事故，值得我們警示。

2.直流系統(tǒng)接地的危害

直流接地故障中，分為一點接地和兩點接地兩種方式。一點接地是只有一點接地的形式，發(fā)生一點接地時一般不會對系統(tǒng)構(gòu)成危害；因為在發(fā)生一點接地時由于沒有構(gòu)成接地電流的通路而不引起任何危害，但一點接地長期工作是不允許的，因為在同一極的另一地點又發(fā)生接地時，就可能造成信號裝置、繼電保護和控制回路的不正常動作；發(fā)生一點接地后再發(fā)生另一極接地就將造成直流短路。兩點接地是在直流系統(tǒng)中發(fā)生兩點接地的方式，有可能造成直流保險熔斷，造成保護及自動裝置、控制回路失去電源。在復(fù)雜保護回路中出現(xiàn)同極兩點接地時可能造成繼電器短接，不能動作于跳閘，而且可能出現(xiàn)越級跳閘等，擴大事故范圍。所以發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障，不僅威脅設(shè)備，而且對整個電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。當(dāng)出現(xiàn)直流接地故障時，必須盡快排除故障，避免事故擴大及造成嚴(yán)重。

3.直流接地常見原因

直流接地常見的原因有以下幾種：第一，環(huán)境潮濕引起的接地。筆者所在綠水河電廠位于云南南部，屬于典型的高溫高熱熱帶雨林氣候，常年濕度在85%以上，全年最低氣溫不會低于15℃，空氣中含水量過高，雨水或者空氣中水汽形成水珠導(dǎo)致接線柱頭和外殼連接造成的接地，或是在含水量高的空氣中，電纜破損處或是包扎處，絕緣降低，引發(fā)直流接地；特別是夏季，這里每天都下雨，幾乎天天在找接地。第二，直流系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)蜘蛛結(jié)網(wǎng)、老鼠咬線、小動物筑巢、灰塵集結(jié)等現(xiàn)象時，造成線頭的裸露部分與金屬外殼相接就會出現(xiàn)直流接地現(xiàn)象，因此需要及時清理直流系統(tǒng)內(nèi)的雜物灰塵等；第三，出現(xiàn)線纜老化或磨損引起的接地。綠水河電廠投產(chǎn)運行近50年，筆者在檢修部近些年來，就常常碰到線纜老化引起的接地。第四，錯誤接線或元件損壞引起接地。在做二次試驗時引出的短接線沒有用絕緣膠布包扎造成的直流接地。為抗干擾，插件電路設(shè)計中通常在正負極和地之間并聯(lián)抗干擾電容，該電容擊穿時也會引起直流接地。

4.直流系統(tǒng)接地故障檢測方法

4.1 老方法：拉路法。首先憑經(jīng)驗對可能接地的直流回路的空氣開關(guān)拉閘停電，若出現(xiàn)停電后直流接地故障消失的情況，則說明故障點在本路空氣開關(guān)控制的下級回路中，則可以繼續(xù)逐一拉開下級空氣開關(guān)進行試探排除故障范圍；若出現(xiàn)停電后直流接地故障不消失的情況，則排除此路的空氣開關(guān)控制的下級回路中存在直流接地故障，通過這些具體的細致排查找出接地點。保護控制回路電源會直接影響到系統(tǒng)安全，一般拉路時間越短越好，拉路順序一般先拉負荷重要性較低和負荷輕的空開，再拉負荷重要為性高及負荷重的空開。如果拉開某路空氣開關(guān)后，接地極母線對地電壓立刻升高到110Ⅴ左右，則接地點就位于該空開控制的下級回路之中，之后又可以繼續(xù)用此方法排除下級控制回路的故障。

4.2 利用絕緣監(jiān)測裝置查找接地回路。綠水河電廠現(xiàn)在的直流屏上都裝有微機直流絕緣檢測儀，發(fā)生直流接地時，絕緣檢測儀會報出是哪一極接地、接地電阻是多少，隨后會報出接地支路號，根據(jù)支路號就可將接地點定位到支路空氣開關(guān)。查找起來就方便很多。微機直流絕緣檢測儀也存在其不足，只能監(jiān)測饋線支路的絕緣狀況，對單負荷支路比較有效，當(dāng)該支路上存在多個負荷時，會出現(xiàn)誤報支路現(xiàn)象，仍需采用拉路法配合查找。

4.3 便攜式直流接地故障探測儀查找定位方法。從2013年5月份開始，綠水河電廠為維護部每一位二次從業(yè)人員都配備了便攜式的直流接地故障查找儀。使用便攜式的直流接地故障查找儀，查找直流接地不失為一種好方法，對接地故障的排除在時間上和安全上都是好幫手。這種方法與在線絕緣監(jiān)測裝置配合使用最方便，當(dāng)在線絕緣監(jiān)測裝置發(fā)出接地信息和支路后，我們再通過便捷式的直流接地故障探測儀準(zhǔn)確、快速地確定接地點，當(dāng)確定具體的接地點后，就可以做好安全措施，將接地點隔離出來，從容地進行消除故障點的處理工作。

5.結(jié)論

作為保證發(fā)電廠安全穩(wěn)定性運行的直流系統(tǒng)，保證其安全可靠的運行是非常重要的。作為發(fā)電廠員工中的一員，我們有必要認(rèn)真了解直流系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和可能出現(xiàn)的直流接地故障及故障排除方法，只有充分了解相關(guān)的知識，才能夠做到在工作中萬無一失，遇到問題能夠及時解決排除故障，本文針對直流系統(tǒng)接地故障因數(shù)作出了簡要的分析，并且對及時找出接地點的排除方法作了簡要的介紹，希望能夠?qū)ψx者有所幫助，發(fā)電廠的日常工作中，運維人員應(yīng)當(dāng)做好每日的巡視工作，及時地清除設(shè)備上的灰塵等，做到保持設(shè)備清潔干燥，避免因為這些問題導(dǎo)致的直流接地，另外要加強員工在日常檢查維護工作中的風(fēng)險防范意識，一旦出現(xiàn)直流接地故障時，能夠及時發(fā)現(xiàn)并進行排除，保障供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

[1]王金鳳.直流系統(tǒng)接地故障檢測方法的研究[D].天津大學(xué), 2005.

[2]季濤，孫同景，徐丙垠，孫波.直流系統(tǒng)接地故障綜合檢測方法[J].山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版),2006,01:55-59.