談變電站直流系統(tǒng)接地故障危害及查找步驟

高明亮

摘 要：隨著電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的不斷增大，直流系統(tǒng)接地技術(shù)日益復(fù)雜，其可靠性與安全性受到了研究人員的廣泛關(guān)注。在介紹變電站直流系統(tǒng)接地故障的查找方法的基礎(chǔ)上，通過(guò)兩個(gè)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)特殊的接地故障為例，分析了直流接地系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因及解決方法。

關(guān)鍵詞：變電站直流系統(tǒng)；接地故障；危害；查找步驟

引言

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的電力事業(yè)取得了飛速的發(fā)展和進(jìn)步，這一方面促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)和生活的發(fā)展，但同時(shí)也對(duì)電力供應(yīng)的可靠性提出了更高的要求。而變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，確保其安全可靠運(yùn)行對(duì)保障電力正常供應(yīng)意義重大。在變電站中，直流系統(tǒng)主要被用作設(shè)備控制、保護(hù)、信號(hào)指示、自動(dòng)裝置和事故照明等電源，它一旦發(fā)生接地故障，就可能導(dǎo)致自動(dòng)保護(hù)失靈，甚至造成所用設(shè)備燒毀，由此而帶來(lái)的損失將會(huì)十分巨大。鑒于此，我們有必要對(duì)變電站直流系統(tǒng)的接地故障問(wèn)題加強(qiáng)重視，尤其是要提升對(duì)直流系統(tǒng)接地故障的查找效率和處理質(zhì)量。本文正是出于這一觀點(diǎn)，對(duì)變電站直流系統(tǒng)接地故障的查找與處理問(wèn)題進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對(duì)相關(guān)工作能夠有所借鑒。

1變電站直流系統(tǒng)接地故障的原因

1.1天氣的影響

變電站中許多裝置、設(shè)備都采用的直流系統(tǒng)，直流系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)直接影響變電站的安全運(yùn)行。直流系統(tǒng)中常用的電源是蓄電池組和充電設(shè)備，其電源部分的可靠性又關(guān)系著直流系統(tǒng)的可靠性。如果直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障，就會(huì)對(duì)變電站造成不同程度的危害。由于變電站是處于室外的，在雷雨、大霧、霜雪等惡劣天氣的影響下，其容易遭到破壞。尤其是在變電站直流系統(tǒng)的施工和維護(hù)過(guò)程中，如果遇到惡劣的天氣，就可能會(huì)有雨水滲入，大雪過(guò)后積雪融化也可能會(huì)有雪水滲入。在這樣的情況下，就會(huì)使直流系統(tǒng)的接口、各類(lèi)用線(xiàn)等被腐蝕，導(dǎo)致直流系統(tǒng)接地故障。并且，直流系統(tǒng)中的設(shè)備和材料遭到破壞，也會(huì)影響系統(tǒng)的正常施工，加大維護(hù)工作的難度。

1.2直流系統(tǒng)二次回路故障

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)變電站內(nèi)部結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)進(jìn)行了一定的更新，但在改造和擴(kuò)建的過(guò)程中容易出現(xiàn)變電站直流接地、裝置故障等問(wèn)題，若對(duì)這些故障沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的排除，將進(jìn)一步引發(fā)線(xiàn)路過(guò)載，導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。二次線(xiàn)路之間也會(huì)由于交流回路走線(xiàn)，導(dǎo)致直流系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)載故障，從而影響保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。在直流系統(tǒng)二次回路中，線(xiàn)路之間也會(huì)由于絕緣層老化嚴(yán)重而出現(xiàn)問(wèn)題，輕則出現(xiàn)漏電、絕緣降低等現(xiàn)象，重則會(huì)造成較為嚴(yán)重的火災(zāi)，影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1.3操作不當(dāng)

在直流系統(tǒng)在施工和維護(hù)過(guò)程中，操作方法不正確，操作流程不規(guī)范等都可能引起接地故障，這主要是人為因素造成的。人為因素引起的直流系統(tǒng)接地故障必較常見(jiàn)，發(fā)生頻率最高。許多直流系統(tǒng)的工作人員為了簡(jiǎn)化工作程序，會(huì)直接將電纜線(xiàn)的一端連接在直流系統(tǒng)的端子上，另一端則連接在沒(méi)有進(jìn)行保護(hù)的鐵桿上，致使直流系統(tǒng)接地，引起接地故障。

2變電站直流系統(tǒng)接地故障的查找步驟及處理方法

2.1查找步驟

通常情況下，直流系統(tǒng)接地故障的查找步驟如下：第一，判斷接地故障是由直流正極接地還是負(fù)極接地引起的，再根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障產(chǎn)生的原因。第二，在二次回路無(wú)異常的情況下，應(yīng)終止一切操作，并將工作電源打開(kāi)，重新觀察工作信號(hào)的狀態(tài)是否正常。第三，縮小故障的排查范圍，可采用分線(xiàn)方式進(jìn)行。首先，將整個(gè)直流系統(tǒng)分成幾個(gè)小的區(qū)域，且每個(gè)部分最好相互不產(chǎn)生影響，此過(guò)程用蓄電池比用充電器好。這種方法會(huì)出現(xiàn)短暫的“停電”現(xiàn)象，便于對(duì)回路中的負(fù)荷進(jìn)行檢查，查看其是否出現(xiàn)直流接地現(xiàn)象。這種方法的使用范圍具有一定的局限性，其只能用于檢查不太重要的直流負(fù)荷及不能直接被轉(zhuǎn)移的負(fù)荷。第四，保證查找過(guò)程中人員配置的合理性，即檢查現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)與調(diào)度室保持溝通，在檢查的同時(shí)要有專(zhuān)人觀察信號(hào)或指示的變化情況。比如，在上述的檢查方法中，首先要將臨時(shí)工作的電源關(guān)閉，然后再按順序分別斷開(kāi)事故照明回路、操作回路和蓄電池回路。

2.2直流分段排查法

除了運(yùn)用直流屏母線(xiàn)排查法之外，還可以利用分段排查法來(lái)進(jìn)行故障排查和處理，具體而言，應(yīng)該滿(mǎn)足以下要求：首先，要對(duì)每一個(gè)被拆下來(lái)的線(xiàn)頭都進(jìn)行詳細(xì)記錄，防止在檢查完進(jìn)行恢復(fù)時(shí)出現(xiàn)接線(xiàn)錯(cuò)誤。其次，拆解和恢復(fù)接頭最好由同一人完成，以避免有接頭被遺漏或錯(cuò)復(fù)。在實(shí)際工作中，當(dāng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)被斷開(kāi)后，應(yīng)用接地電阻儀對(duì)主電纜是否出現(xiàn)接地進(jìn)行檢測(cè)，如果不是，則應(yīng)將主電纜連接直流屏的接頭恢復(fù)，并將開(kāi)關(guān)置于閉合狀態(tài)。然后再依次恢復(fù)處于斷開(kāi)狀態(tài)的各分段，直到在恢復(fù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常，那么就可以判斷該段母線(xiàn)可能出現(xiàn)了接地故障。另外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)便攜式直流接地定位裝置、絕緣監(jiān)測(cè)裝置等儀器的應(yīng)用，因?yàn)檫@可以實(shí)現(xiàn)在不停電的情況下就對(duì)接地故障進(jìn)行有效查找，對(duì)于提升變電站的運(yùn)行可靠性有著重要的作用。

2.3加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理

除了采取嚴(yán)格的把關(guān)管理外，還應(yīng)當(dāng)在日常工作過(guò)程中加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)。維護(hù)工作要有主次，針對(duì)容易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)，應(yīng)制定預(yù)防性較強(qiáng)的改善措施，最好從源頭上杜絕直流故障的發(fā)生。一些設(shè)置在戶(hù)外的設(shè)備，要做好防潮工作，確保設(shè)備具有良好的密封性，防止灰塵、積水等進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。一些設(shè)備內(nèi)部有自動(dòng)防潮裝置，在放置設(shè)備后應(yīng)當(dāng)開(kāi)啟自動(dòng)防潮功能。若無(wú)自動(dòng)防潮功能，則應(yīng)當(dāng)定期檢查設(shè)備，保持設(shè)備的干燥、清潔。在日常檢查過(guò)程中，應(yīng)注意設(shè)備箱門(mén)是否關(guān)好。當(dāng)出現(xiàn)惡劣的天氣情況，如雨雪天氣時(shí)，應(yīng)當(dāng)增加巡視的次數(shù)，通過(guò)檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，防止出現(xiàn)嚴(yán)重故障。定期檢查電纜溝排水是否暢通，電纜溝積水情況。

結(jié)語(yǔ)

直流系統(tǒng)是變電站的重要組成部分，其能夠?yàn)樽冸娬咎峁┢溥\(yùn)行所需的電能。所以，如果直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障，就會(huì)破壞變電站的穩(wěn)定性，相關(guān)工作必須按照嚴(yán)格的步驟查找故障原因，并及時(shí)排除故障，以維持變電站的正常運(yùn)行。

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