變電站直流系統接地的探討

錢維欽

（上海長興供電公司，中國 上海 200000）

直流系統是變電站重要的電力系統之一，通常由蓄電池組作為直流系統的一個獨立電源。蓄電池與充電電源并列運行于直流母線上，在電網發生故障導致變電站部分或全站停電時，在一定的時間內保證了繼電保護、信號、自動裝置等設備可靠地連續工作，同時還供事故照明等用電設備，確保事故緊急處理的有序進行。因此直流系統的安全穩定運行是變電站安全運行的主要保障之一。

1 直流系統接地故障的危害

直流系統在變電站內的分布較廣，連接也比較復雜，又受外部影響較大，當直流電源系統正負極對地間的絕緣電阻降低至某一整定值，或低于某一規定值時，則認為直流系統有接地故障。一般接地情況歸納為:正接地和負接地；一點接地和多點接地；金屬性接地和非金屬性接地；直流饋線接地和直流系統內部接地等。同時，直流接地可能引起斷路器誤動作或拒動作，而造成有關設備嚴重損壞，甚至擴大成電網事故。所以當直流系統發出報警信號時，應及時排查并切除故障點，確保變電站直流供電的可靠性。

2 直流系統接地的原因

2.1 由于天氣因素造成的直流系統接地

此類直流接地的特點:雨天或霧天容易導致戶外直流系統絕緣降低，天氣好轉后接地自動消失。不僅給排查工作帶來一定難度，還容易處理后再次出現接地情況。

2.2 由于施工質量不佳，留下接地隱患

如二次回路漏接街頭、誤損電纜外皮絕緣等。此類直流接地的特點:當天氣較潮濕時或現場工作中有震動，容易引起直流接地現象，且處理過程較為復雜。

2.3 由于自然老化問題

比如設備質量不良、漏液、絕緣老化等。此類直流接地需要更換元件，處理時間較長。

2.4 由于環境因素

比如通風不良、粉塵、室內溫度過高等。此類情況不僅給一次設備，甚至二次設備帶來較大的負面作用，且正常查找時較發現。

3 直流系統接地的處理方法

3.1 拉回路法

通常根據運行方式、操作情況、氣候影響綜合判斷可能接地的地點，采取拉路尋找、分段處理的方法，以先信號、照明，后操作、控制部分；先室外后室內，先負荷后電源等原則。即先斷開分支負荷小的直流開關，檢查直流系統的絕緣是否恢復正常，根據情況進一步查找接地并消除。在切斷各專用直流回路時，切斷時間不得超過3秒，不論系統絕緣是否恢復均應合上。而且在斷開每一個直流開關前，均要事先與調控運行人員聯系好，并加強監視。

查找接地拉路的一般順序:

1）若站內二次回路有工作或有設備檢修等的臨時工作電源；

2）易受潮、可疑或經常易接地的回路；

3）變壓器及重要設備的控制回路；

4）絕緣水平低、存在設備缺陷及有檢修工作的電氣設備和線路進行檢查；

5）根據錄波裝置判斷是否存在直流系統故障；

6）依次斷合事故照明電源、通信電源、充電回路、合閘回路、信號回路、操作回路、蓄電池回路等。

若發現某一直流回路有接地時，有環路的應先解環，再取下各分支線的操作熔斷器或拆端子，直到找出接地點，并進行處理。當仍未查找到故障點，應考慮兩點接地的可能性。此時需同時斷開兩路甚至多路直流回路，根據斷開每一路時直流電壓升高情況，查找并消除接地點。

缺點:由于目前變電站二次系統越來越復雜，且在施工或擴建時遺留種種問題，使各專用回路之間沒有一個嚴格的區分，形成一些非正常的閉環回路，大大增加了查找直流接地故障的難度?；芈方拥卮嬖谳^多不確定性，故“拉回路”容易導致控制回路和保護回路事故發生，即產生人為的跳閘事故。

3.2 直流接地選線裝置

通過微機直流接地選線裝置監測直流系統對地絕緣情況。此類裝置功能及特點:集直流電壓監測、直流絕緣監測和接地選線為一體，能區分母線、支線接地；能自動分兩條或多條支路存在接地故障。同時進行實時監測直流系統情況，對直流接地故障及時報警并做故障時間記錄等。

缺點:技術上受安裝監測點數量的限制，仍未能將故障點縮小到某一回路或支路，無法定位到具體接地點。普遍還存在精度不高，容易誤報等較多問題。同時在施工安裝方面，對變電站老系統的改造帶來不便。

3.3 便攜式直流接地故障定位裝置

便攜式直流接地故障定位裝置一般由信號發生器、故障檢測器和信號采集器組成。當發生直流接地故障時，將信號發生器接入直流系統正、負母線和地之間。通過判斷直流系統電壓等級、接地性質及極性等數值進行智能反饋，由故障檢測器判斷出直流接地故障回路，并進行故障點定位，能消除接地故障現場分布電容的干擾，將故障點定位到更小的范圍內，檢測靈敏度高。該裝置最大優點是帶點尋找接地點，即直流系統能保持運行，在不斷電的情況下對接地點進行測量。相對于傳統的“拉回路法”，不僅縮短了大量查找接地點的時間，更大大提高了直流系統和電網的安全可靠性。

4 直流系統接地的預防措施

4.1 變電站應定期對蓄電池進行充放電實驗，對質量不佳、運行時間長、元件老化嚴重的設備進行更換。同事定期對蓄電池室進行通風，并在蓄電池室采取有效的防潮措施。

4.2 變電站定期進行巡視工作，檢查防雨、防潮、防異物等日常工作。尤其在陰雨天氣時增加設備檢查次數，并重點對易發生接地的地方進行檢查。如發現隱患應立即消除。

4.3 在變電站的施工過程中，對施工的質量和工藝進行把關，檢查測試回路、絕緣等情況，對損壞電纜進行及時更換。并根據圖紙詳細核實線路，拆除不用回路。

4.4 組織人員分析直流接地事故的原因，對站內直流系統負荷進行梳理核對，加強了對設備異常情況的掌握，防患于未然。

4.5 加強對專業人員事故處理的培訓力度，在排查直流接地故障時，能在必要時解除相應的保護，保證正常設備的安全穩定運行（如斷開重要設備直流控制保護電源，以防產生誤跳閘等）。

5 結語

總之，有效的防范直流接地對直流系統可靠運行，甚至對變電站的安全穩定運行起著極為重要的作用。通過不斷實踐和總結直流接地這門技術，提高認識，有效地查處接地、防范接地，并依靠經驗加強對直流系統的運行維護，使安全工作落實到位，確保設備健康運行和電網的安全穩定運行。