浅谈直流系统接地故障处理

张云

新能源有限公司  吉林松原138000

摘要：直流系统接地故障在变电运行中的常见故障，发生一点接地时，必须及时处理，否则，当再发生一点接地时，容易造成保护勿动或拒动现象，造成控制回路失去电源，更严重的时造成电力系统震荡甚至瓦解。

关键词：直流接地   原因  原则 注意事项

一、直流接地定义：由于直流电源为带极性的电源，即电源正极和电源负极。直流电源的“地”对直流电路来讲仅仅是个中性点的概念，这个地与交流的“大地”是截然不同的。如果直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值，或者低于某一规定值，这时我们称该直流系统有正接地故障或负接地故障。直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等影响，会发生直流系统接地。特别在变电所等建设施工中或扩建过程中，由于施工及安装的问题，会给变电站安全运行埋下隐患，直流系统更是一个薄弱环节。投运时间越长的系统接地故障的概率越大。

二、变电所直流系统接地故障的原因及形式。直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多且较长。所以很容易受尘土、潮气腐蚀或其它因素影响，使绝缘薄弱部分绝缘降低，甚至绝缘破坏造成直流接地。分析直流接地的原因有如下几个方面：

（1）雨天或雾天引起的接地。在大雨天气，雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒，使接线桩头和外壳导通起来，引起接地。例如电动机事故按钮不装防雨罩或密封不严，雨水渗入就会发生直流接地和误跳闸。在持续的小雨天气（如梅雨天）或雾天，潮湿的空气会使户外电缆芯破损处或者电缆接头处绝缘大大降低，从而引发直流接地。

（2）小动物进入或小金属零部件掉落在元件上造成直流接地故障，如老鼠、蜈蚣等小动物进入带电回路，或某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件，掉落在带电回路上。

（3）由挤压磨损引起的接地。当二次线与转动部件（如经常操作的6KV手车开关）靠在一起时，二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损，当其磨损破皮时，便造成直流接地。

（4）接线松动脱落引起接地。如接在断路器操作机构箱内的二次线，若螺丝紧固不严，则在断路器多次跳合时接线头容易从端子中滑出，搭在铁件上引起接地。

（5）工作人员疏忽引起接地。如在带电二次回路上工作将直流电源误碰设备外壳，此种情况多为瞬间接地；较严重的情况如在电缆沟施工将带电控制电缆损伤造成接地；再如检修人员清扫设备卫生时不慎将直流回路喷上水等。

（6）二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低，或污染、高温等引起电缆老化、接线端子老化、元件损坏以及设备本身等问题引起绝缘水平下降。

三、查找直流系统接地故障基本原则。根据现场运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，应尽量一步到位，缩短查找时间。当判断不出接地点时要采取拉路寻找、处理的方法,按照先室外后室内、先合闸后控制，由总电源到分路电源，逐步缩小范围的原则。直流系统发生接地时，应首先根据直流绝缘监测装置报警及实际测量情况确定接地极性或接地馈路，然后与检修人员会同处理。

直流绝缘监测装置因故停用或不能确定接地馈路时，则应按下列步骤处理：

（1）对二次回路有工作、设备检修试验时，应立即停止；有临时电源则应先拉开其电源，检查接地是否消除。

（2）若为阴雨天气，可对室外系统或有冒汽、漏水等环境条件恶劣的支路进行停电查找；

（3）将直流系统进行分割，将环路和并列回路分开，然后逐一切断各馈路；

（4）对于不太重要的直流负荷及不能转移的支路，利用“瞬时停电”的方法，检查该支路及所带回路有无接地故障；

（5）对于重要的直流负荷，用转移负荷法，查该分路及所带回路有无接地故障；

（6）当切除某一回路电源时接地消失，应确定接地支路，并在该支路分段再试拉，缩小并确定接地范围；

（7）经上述处理无效时，应采取切换充电装置、蓄电池组或直流母线的方法，查找充电装置、蓄电池组及直流母线是否接地。

四、直流接地查找具体方法

（1)传统拉回路法：根据负荷的重要性，依次短时（停电时间应小于三秒）拉开直流负荷各回路，不论回路接地与否均应合上，当切除某一回路时故障消失，则说明故障就在该回路之内。一般先从信号回路,照明回路，再操作回路，保护回路等等。如果回路故障消失3秒内不能及时反映，可同时配合用万用表监测直流对地电压。此种方法存在寻找时间长，设备短时无保护运行，造成不能短时停直流电的设备保护误动作等缺点，多次造成线路误跳闸，厂用设备保护误动作，实际上已不适应现实要求。

（2)直流系统接地检测装置监测法 ：直流母线一般分为两段，装有微机直流系统绝缘在线监测装置，直流系统正常工作时，装置数字显示母线电压，监测直流系统正、负母线绝缘状况，当直流系统发生接地时，装置自动启动报警之后产生低频信号，利用超低频信号发送与接收原理，CPU对各条线路所采集信号电流进行分析，判断出故障线路号及接地电阻值，完成自动选接地线的功能。此类装置使用年限一长，就暴露出检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。

五、查找直流接地故障时技巧及相关注意事项

（1)查找接地故障前，应充分了解情况。如运行有无异常现象、辅机有无启动，回路有无工作、天气情况等。具体查找时，以先信号和照明部分后操作部分，先室外部分后室内部分为原则。在切断各专用直流回路时，切断时间不得超3s，不论回路接地与否均应合上。若直流失电可能引起保护及自动装置误动，在切断前应采取必要的安全措施。当发现某一专用直流回路有接地时，应及时找出接地点，尽快消除。

（2)熟悉直流系统绝缘薄弱之处。如断路器的操作线圈，电笛、电铃等，若引线不良或线圈烧毁后绝缘破坏发生接地。室外开关箱内端子排被雨水浸入，室内端子排因房屋漏雨或做清洁打湿，均能造成接地。工作环境较恶劣的地方，设备端子受潮、灰尘等，由此造成绝缘降低引起接地。

（3)平时定期巡检直流系统的对地绝缘。记下绝缘较差的直流回路，待系统接地时，再重点监测。

（4)查找及时。因直流接地故障常常随环境、气候的变化而变化，造成难以查找的事故隐患，只要出现故障应立即查找。

（5)当直流发生接地时，禁止在二次回路上工作。查找和处理必须由两人同时进行，处理时不得造成直流短路和另一点接地。

（6)按序查找，先信号回路，事故照明回路，再操作回路，控制回路，保护回路。先重点检测绝缘情况较差的回路。

（7)有时接地故障发生在主控信号回路中，在这种情况下，当拉开该回路时，中央信号失去电源，直流绝缘监察的声、光信号不能发出。这时，判断接地与否不能再利用声、光信号，而要派专人监视直流绝缘监察继电器，看其触点是否动作来判断直流回路有无接地。

（8)如果直流母线上所有负荷切除后故障仍不消失，则说明接地故障发生在直流电源部分（直流屏、蓄电池组、浮充电机、连结电缆等）。则可停用运行充电装置以检查充电装置设备是否接地，再瞬时停用蓄电池，然后对连接在直流母线上的开关设备及电缆进行检查，并消除接地故障

综上所述，直流系统接地严重威胁电力系统安全运行。当发生直流系统接地时，一方面要求检测设备具有相当高的精度，更重要的是查找人员要对直流系统相当熟悉，掌握一些六、运行中减少直流接地方法。

（1）施工过程中，加强工作班成员安全教育，防止造成运行中电缆绝缘损坏。

（2）加强二次线的清扫，加强直流系统，特别是蓄电池的巡视和日常维护，保持蓄电池清洁，对极板加涂凡士林。

（3）对室外容易发生直流接地的端子箱，瓦斯接线盒等接线盒做好防雨措施。

作者简介：张云，1971年11月18 日 出生，毕业于吉林省石油学校石油工程电工专业，现就职于新能源有限公司红岗供电队。