張俊博

【摘 ?要】直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)十分重要的一個(gè)組成部分，是電力系統(tǒng)中非常重要的工作電源，是變電站安全運(yùn)行的保證。現(xiàn)有的直流系統(tǒng)還有待改進(jìn)。本文對(duì)變電所直流系統(tǒng)接地故障進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析與總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】直流電源;直流系統(tǒng);故障

引言

變電站的直流系統(tǒng)分支較多、涉及面廣，絕緣水平很難保持得很高，發(fā)生直流接地的機(jī)率較大，直流接地在直流系統(tǒng)中是最常見也最易發(fā)生的故障，若不及時(shí)處理，會(huì)嚴(yán)重影響安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，應(yīng)迅速尋找，盡快消除，防止發(fā)展成兩點(diǎn)接地故障。

1 直流電源的基本要求

直流電源應(yīng)滿足以下四點(diǎn)基本要求：

（1）應(yīng)保證供電的可靠性，最好裝設(shè)獨(dú)立的直流操作電源，以免交流系統(tǒng)故障時(shí)，影響操作電源的正常供電。

（2）應(yīng)具有足夠的容量，以保證正常運(yùn)行時(shí)，操作電源母線（以下簡(jiǎn)稱母線）電壓波動(dòng)范圍小于±5%額定值;事故時(shí)的母線電壓不低于90%額定值;失去浮充電源后，在最大負(fù)載下的直流電壓不低于80%額定值。

（3）波紋系數(shù)小于5%。

（4）使用壽命、維護(hù)工作量、設(shè)備投資、布置面積等應(yīng)合理

2直流系統(tǒng)接地的現(xiàn)象和危害

2.1直流系統(tǒng)接地的現(xiàn)象

（1）“直流系統(tǒng)故障”光字牌亮。

（2）直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置測(cè)得接地極對(duì)地電壓降低，另外一極電壓升高。

（3）發(fā)出其他異常信號(hào)，如直流熔斷器熔斷、誤信號(hào)、斷路器誤動(dòng)、拒動(dòng)等。

2.2直流系統(tǒng)接地的危害

直流系統(tǒng)為不接地系統(tǒng)，一點(diǎn)接地一般不會(huì)造成直接的危害，系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，但是回路中再發(fā)生接地或絕緣不良造成兩點(diǎn)接地時(shí)，可能構(gòu)成接地短路，造成繼電保護(hù)、信號(hào)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)，或造成直流保險(xiǎn)熔斷，使保護(hù)及自動(dòng)裝置、控制回路失去電源。在復(fù)雜的保護(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。直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行查找，防止兩點(diǎn)接地情況的發(fā)生。直流接地故障中，危害較大的是兩點(diǎn)接地。直流正極接地有造成保護(hù)誤動(dòng)的可能，因?yàn)橐话闾l線圈（如出口中間繼電器線圈和跳合閘線圈等）均接電源負(fù)極，若再發(fā)生接地或絕緣不良就會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)作。直流負(fù)極接地時(shí)，如回路中再有一點(diǎn)接地，兩點(diǎn)接地可將跳閘回路或合閘回路短路，可能造成保護(hù)拒絕動(dòng)作，還可能燒壞繼電器觸點(diǎn)。當(dāng)發(fā)生直流系統(tǒng)兩點(diǎn)接地時(shí)，不單造成斷路器誤跳可能，還可能造成斷路器拒跳，甚至造成熔斷器熔斷。

2.3直流系統(tǒng)接地的原因分析

變電站直流系統(tǒng)分布范圍廣、外露部分多電纜多、且較長(zhǎng);所接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中會(huì)由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化，設(shè)備本身的問題等，很容易受塵土、潮氣的腐蝕，使某些元件絕緣降低，不可避免地發(fā)生直流系統(tǒng)接地。特別在變電站建設(shè)施工中或擴(kuò)建過程中，由于施工及安裝的種種問題，難以避免會(huì)遺留電力系統(tǒng)故障的隱患，直流系統(tǒng)更是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。投運(yùn)時(shí)間越長(zhǎng)的系統(tǒng)發(fā)生接地故障的概率越大。

直流系統(tǒng)接地故障威脅著直流系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。因此必須對(duì)造成直流系統(tǒng)接地的原因作出分析，以便采取防范措施。通過研究，直流系統(tǒng)接地的原因總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）二次回路絕緣材料不合格、絕緣性能低，或年久失修、嚴(yán)重老化。或電纜在施工敷設(shè)過程中，存在某些損傷缺陷、如磨傷、砸傷、壓傷、扭傷等。

（2）由于天氣影響，如梅雨、潮濕使二次回路及設(shè)備嚴(yán)重污穢和受潮、接線盒進(jìn)水，使直流對(duì)地絕緣嚴(yán)重下降。

（3）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、娛蛤等小動(dòng)物爬人帶電回路;某些元件有裸露線頭、未使用的螺絲、墊圈等零件，掉落在帶電回路上。

（4）人為原因，如接線有誤、二次有人工作、工具使用不當(dāng)?shù)取?/p>

（5）直流系統(tǒng)運(yùn)行方式不當(dāng)，如兩套絕緣監(jiān)測(cè)裝置同時(shí)投入造成直流假接地現(xiàn)象。

2.4直流系統(tǒng)接地處理方法

傳統(tǒng)方法是：當(dāng)“直流系統(tǒng)故障”光字牌亮?xí)r，工作人員應(yīng)先切換直流負(fù)荷屏上的接地電壓表，判明直流接地的極性。若將該表轉(zhuǎn)換開關(guān)切至“正”，電壓表指示值為220伏或接近220伏，則說明“負(fù)”極接地;反之，則“正”極接地。接地極性明確后，可進(jìn)行以下處理：檢查絕緣水平低、存在設(shè)備缺陷及有檢修工作的電氣設(shè)備和線路是否有接地情況;詢問載波室是否有直流系統(tǒng)故障;依次切斷直流負(fù)荷屏上各負(fù)荷開關(guān);檢查蓄電池、硅整流裝置及充電機(jī)回路是否有接地現(xiàn)象等。在切斷上述每一直流回路后，應(yīng)迅速恢復(fù)送電。在切斷每一回路過程中，工作人員應(yīng)根據(jù)儀表和信號(hào)裝置的指示，判斷是否有接地。如切斷時(shí)接地消失，恢復(fù)送電后接地又出現(xiàn)，則可肯定接地發(fā)生在該回路上，應(yīng)及時(shí)查找接地點(diǎn)設(shè)法消除[1]。

因直流負(fù)荷屏上的負(fù)荷開關(guān)控制的既有室內(nèi)部分又有室外部分，工作人員在水輪機(jī)層或發(fā)電機(jī)層查找接地點(diǎn)時(shí)，需用電話聯(lián)系中控室人員了解光字牌信號(hào)變化情況，大大延長(zhǎng)了處理時(shí)間[2]。

3直流系統(tǒng)接地的預(yù)防措施

直流系統(tǒng)接地故障防范措施如下：

首先要加強(qiáng)對(duì)直流系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)和巡視工作，應(yīng)采取如下幾點(diǎn)措施：

（1）防止蓄電池發(fā)生過充電現(xiàn)象，避免充電過程中溢出電池液造成電池組絕緣下降，以至出現(xiàn)接地現(xiàn)象（一般直流系統(tǒng)的絕緣電阻在0.1、0.2兆歐以上）。

（2）蓄電池組加液時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按兩標(biāo)示線間加蒸餾水，防止加液過滿，充電時(shí)造成液體過滿溢出。

（3）保證電池外部清潔完好，支架清潔、千燥。

（4）加強(qiáng)巡視檢查記錄工作，保證充電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、防止充電設(shè)備電壓波動(dòng)過大、穩(wěn)壓性能差，造成直流工作過高，至損壞或燒壞二次設(shè)備引起直流系統(tǒng)接地。

（5）開展定期對(duì)直流設(shè)備的維護(hù)及清掃，在清掃直流端子時(shí)，要防止用力過猛或操作不當(dāng)，引起二次端子松動(dòng)、脫落與裸露設(shè)備碰接，發(fā)生接地現(xiàn)象。

（6）梅雨天氣，反潮濕度大，會(huì)引起寄生串電或造成直流系統(tǒng)接地。因此遇到天氣反常時(shí)，應(yīng)將門窗關(guān)嚴(yán)，開啟通風(fēng)除濕設(shè)備，或采取加裝紅外線燈光在設(shè)備照射進(jìn)行除濕[3]。

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。因此，規(guī)程上規(guī)定直流系統(tǒng)接地時(shí)達(dá)到一定程度時(shí)，應(yīng)停止直流系統(tǒng)上的一切工作，并進(jìn)行選擇查找接地點(diǎn)，防止造成兩點(diǎn)接地;同時(shí)，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，經(jīng)上述防范措施的落實(shí)，是可以大大減少發(fā)生直流接地的現(xiàn)象，保證直流系統(tǒng)提高穩(wěn)定可靠運(yùn)行[4]。

結(jié)束語

綜上，通過研究，明確了直流電源的基本要求，明確了直流系統(tǒng)接地的現(xiàn)象和危害，及時(shí)掌握了直流系統(tǒng)接地的預(yù)防措施，能夠使直流系統(tǒng)存在的問題得到解決，使其運(yùn)行可靠性提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]李劍峰.變電所直流系統(tǒng)接地故障處理[J].煤礦機(jī)械，2012，33（12）：71.

[2]劉翀.變電所直流系統(tǒng)接地故障的原因分析與排查[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，32（08）：102.

[3]王銳，孔凡華.變電所直流系統(tǒng)接地故障分析與查找[J].科技與企業(yè)，2012（12）：154.

[4]馮剛.變電所直流系統(tǒng)接地故障的分析與處理[J].科技資訊，2012（08）：133.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)浙江開化縣供電有限公司）