电力系统继电保护装置直流接地问题及对策

欧洁莹

（广西电网有限责任公司钦州供电局535000）

摘要：针对电力系统继电保护装置直流接地问题的处理，结合理论实践，在简要阐述继电保护装置工作原理的基础上，并着重分析了电力系统中，继电保护装置直流接地中存在的问题，以及处理方式。得出继电保护装置是维持电力系统持续、安全、稳定运行关键的结论，希望对相关单位有一定帮助。

关键词：电力系统；机电保护装置；直流接地；问题处理

0引言

近年来我国电力事业快速发展，对电力系统持续稳定的供电提出了更高的要求。而继电保护装置作为电力系统的主要组成部分，其能否安全高效的运行，对全社会各大产业用电效率有很大影响。本文基于理论实践，对电力系统继电保护装置直流接地问题的处理做了如下分析。

1继电保护装置的工作原理

所谓继电保护指的是利用电力系统中的相关元件发生短路情况或者异常情况时，通过电气量的变化来保护电力系统中其他设备不被损坏。继电保护装置主要有三大部分共同组成，包括：测量部分、逻辑部分、执行部分。通常情况下，电力系统运行中的相关参数比如：电流、电压、功率因数角等在正常运行状态和带故障运行状态时有明显区别。继电保护装置可以捕捉这些参数的变化情况，并及时反馈到相应的控制设备上，操作人员通过判断这些参数的变化，而确定电力系统发生故障的性质和范围，并制定有针对性处理方案。

2电力系统继电保护装置直流接地问题

2.1直流正接地问题

大多数情况下，电力系统继电保护装置是通过电源负极启动来保护电力系统的。但是如果电力系统在运行过程中发生正极接地，就会导致电源负极和继电保护装置发生断电的情况，同时线砸也会携带正极电源负荷，同时线砸的负极，也会导致断电线砸携带一定量的负电荷。此时，继电保护装置就会启发相应的掩护命令，当此该项动作开启以后，继电保护装置也就难以发挥出应用的保护作用，导致整个电力系统难以正常工作。

2.2负极接地问题

直流电源发生负极接触地面时，继电保护装置发生了跳闸现象，而且跳闸线圈中发生了短路故障，最终继电保护装置当中的保护零件失去了识别电力故障的能力，从而导致故障进一步扩大。

2.3单点接地问题

在某些特定的情况下，单点接地也会导致继电保护装置发生故障，从而影响电力系统运行的稳定性。大量实例表明，电力系统中直流母线对电力系统中的电容有很大影响，随着我国科学技术的发展，变电站的功能越来越全面，结果也愈发复杂，而继电保护装置中的微机操控、自动化设备、监控管理设备等都由直流供电。但是当微机操作设备接入电力系统中以后，促使电力系统中的直流负载下降，而微机设备需要凭借DC和DC电源模块才能保证供电的稳定性。而DC电源模块通常情况下采用了5V、12V和24V的辅助工作电源，需要通过EMI抗干扰措施，才能最大限度上降低开关电源对相关设备的影响。当电路中加入EMI后就会在正对地和负对地之间存在电容，由于电力设备中拥有很多电源设备，因此，电容汇集到直流系统中以后，就会导致对地电容急速上升，如果此时发生单点接地问题，就会导致电容产生较的充放电电流，致使继电保护装置发生误动。

2.4两点接地问题

当电力系统中继电保护装置受到外界因素干扰时，系统中的直流电源两端的线路就可能和地面发生接触，但是电流没有经过电阻，从而增加了电流值，促使继电保护装置和大地构成回路，大电流就会瞬间流入继电保护装置中，使得继电保护装置超负荷工作，损坏内部元件，导致继电保护装置难以正常工作，如果不能及时解决，甚至会烧毁继电保护装置。

3电力系统继电保护装置直流接地问题的处理措施

3.1认真排查直流接地问题

及时发现问题根源直流接地问题是继电保护装置在运行过程中最常见的问题之一，实例表明，导致直流接地问题发生的原因有很多，既包括内在因素，也包括外在因素。因此，要想最大限度上降低直流接地发生的概率，就必须积极寻找行之有效的策略，并科学合理的分析引发直流接地的原因。可以从两个方面入手：第一，详细排查各个接地支路，尤其是绝缘监测装置中的问题要进行逐一排查，及时找打发生直流接地的根源；第二，确定继电保护装置和回路，最大限度上缩短故障查询时间。具体而言，在排查过程中要遵循从室内到室外顺序，第一时间找到发生直流接地的位置。在排查过程中要实现直流负荷分段开环运作，并断开直流线路中母线和环路的开关，然后借助拉路法进行排查。在具体操作过程中，要控制切断回路的时间在3秒之内，如果直流接地中有工作人员正在作业，此时直流接地问题往往在工作设备上，此时要切断直流电源，进步观察直流接地信号。

3.2加强直流电源管理

降低直流接地问题发生的概率加强直流电源管理的作用主要体现在以下一个方面：第一，确保直流电源设计、安装、调制的质量。根据电力系统中继电保护装置运行的实际情况，对继电保护装置的电源系统进行科学合理的设计，确保其满足相关规范和标准的要求。同时在具体安装和调试中，要认真分析某些细节问题，尤为是直流接地问题发生比较频繁的位置，要采取行之有效的处理措施；第二，加强对直流电源维护和管理的能力，确保从业人员在维护和作业时，能够按照操作规程和操作步骤进行操作，确保电池容量能满足继电保护装置稳定运行的需求；第三，定期更换蓄电池，并检查不同支路直流系统的绝缘情况，发现问题及时解决。

3.3合理排除直流接地

提高直流接地问题处理效率在2016年7月某变电站发生了直流接地问题，导致周围数家企业停产维护，造成了巨大的经济损失。直流接地处理单位采用了逐步排除和精密仪器排除相互结合的方法，在不到1小时内，就找到了发生直流接地问题的具体问题。从2016年7月至今在该地段再也没有发生过程直流接地问题。由于电力系统继电保护装置发生直流接地问题的因素非常多，相关技术人员的综合技术水平有较高的要求。在这样的基础上，电力企业要针对相关技术人员开展技术培训，从根本上提高他们的操作水平。确保直流接地故障发生以后，能在最快的时间内恢复，并防止同样的问题再次发生，为电力系统持续、稳定、安全的运行奠定坚实基础。

3.4保护装置异常的问题和措施

由于元件损坏、老化，保护装置也会出现异常。对于这种问题，工作人员需要排查出具体的损坏插件，而不需要排查出具体元件，因为故障元件的排查难度很高，要求工作人员有很高的技术水平，而且硬件结构复杂，修复难度大，现场处理需要花费大量的时间。元件损坏主要是由于以下原因引起的：(1)设计方面：在进行回路参数设计或者保护装置的软件设计时，有严重的程序BUG，或者设计缺陷。对于这种情况，需要与厂家沟通进行系统漏洞修补和升级。(2)电源方面：由于电源的超期运行或者电源的质量不过关，导致电源发生损坏。(3)电磁干扰方面：以往的继电保护装置，对于电磁的抗干扰能力很差，电磁的兼容性差，因此元件更容易损坏。(4)元器件质量方面：元器件质量主要包括液晶显示失效、A／D转换故障、KCT损坏以及老化严重等问题。对于由于运行时间长，导致保护异常的保护装置，可以通过更换CPU插件或者电源插件等方法解决。

4结束语

近年来，我国电力系统中频繁发生继电保护装置直流接地问题，严重限制了用户的用电质量。因此电力部门必须高度重视此类问题，认真分析机电保护装置在不同环境中发生直流接地的主要原因，避免直流接地问题的发生，为电力系统正常运行营造良好的环境。

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作者简介：欧洁莹（1991-），女，本科学历，助理工程师，主要从事继电保护工作。