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摘要：随着经济和科技水平的快速发展，电力行业发展也十分快速。直流电源在二次系统所处的重要地位，直流系统自身的可靠及安全直接影响到整个系统的安全，尽管直流电源十分稳定可靠，但实际应用中，由于电力系统应用直流电源的特殊性，特别是控制回路和保护回路的应用，使直流系统的故障成为电力系统更大故障的隐患，这就是直流系统接地故障危害。本文讨论了直流系统接地及故障查明和处理的方法。
关键词：直流系统；选线；接地；故障
引言
直流系统作为电厂的一个重要系统，当系统出现正极一点接地故障时，可能造成开关误动；负极接地可能造成开关拒动；当发生两点接地，可能造成直流电源开关跳闸，直流回路失去电源，保护装置失电，设备无保护，还可能造成越级跳闸，事故扩大。
1直流系统接地概述
1.1直流系统接地
直流电源为带极性的电源，有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。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，这时我们称该直流系统有正接地故障或负接地故障。发电厂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，而不可避免地发生接地故障。
1.2直流系统接地的危害
（1）接地分类。按接地极性分为正接地和负接地，按接地种类可分为直接接地和间接接地。（2）接地危害。一点接地时，不会产生短路电流可以继续运行，但要及时查找，避免两点接地。正接地可能导致断路器误动，负接地可能导致断路器的拒动。
2排除直流系统接地故障
排除直流接地故障。首先确定是正极接地还是负极接地，判断是直接接地还是间接接地，再要找到接地的位置。直流接地真正通过一个金属点直接接地的情况是比较少见的，如果发生一般可以考虑二次回路上有人工作，大多是由于降雨、电缆破损或设备某部分的绝缘降低造成。主要有以下几种方法。
2.1拉回路法
一般先从信号回路、照明回路，再操作回路、保护回路等。具体步骤如下：首先，通过拉闸断开馈线支路电源，如果接地故障消失，说明该支路发生了接地故障；断电时间不应超过3秒。其次，将接地故障支路分段解开端子，对每段馈线摇绝缘，找出接地故障位置。最后，排除接地故障并恢复该接地支路的供电。如果系统还存在接地故障，则重复上述过程，查找其他接地故障点。拉闸查找接地故障存在以下缺陷与隐患：有的接地找不出来；引起保护拒动；引起保护误动。
2.2直流接地选线装置监测法
直流系统接地监测作为系统正常运行的保证，日益受到厂家及用户的重视。各类接地选线装置也层出不穷。该装置的优点是能在线监测，一直在线监测，随时报告直流系统接地故障，显示出接地回路编号及接地阻值。缺点是只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，但无法确定具体的接地点。单极接地选线工作原理：将直流系统正负极对地压V+、V-稳定在50%×母线电压。当正负极对地段偏离50%×母线电压时，说明存在绝缘下降，绝缘电阻下降至设定的门槛值时，即发生了接地故障；绝缘下降或接地故障发生在对地电压绝对值变小的那一极。测量对地电压的变化，可以计算出单极电阻性接地故障的电阻值大小。两极接地选线工作原理：为了检测两极接地故障，绝缘监测装置还配置了2个切换桥电阻R2。交替投入正负极电阻R2，所以称之为切换桥。合上K1时，K2断开，在直流系统正极投入电阻R2，正极对地电压降低，负极对地电压上升；反之合上K2时，K1断开，在直流系统负极投入电阻R2，此时，负极对地电压降低，正极对地电压上升。在投入切换桥过程中，根据对地电压的变化量，即可判断直流系统是否存在两极接地故障。
2.3便携式直流接地故障定位装置故障定位法
绝缘问题检查非比一般故障检查，查找排除比较困难，必要时需停电配合检查，必须确认保护是否允许直流失电，超过3秒的失电要做好事故预案，因此便携式直流接地故障定位装置故障定位法出现。特点是无须断开直流回路电源，避免“拉回路”的方法，提高了排查直流接地故障的安全性。在装设绝缘监察装置的基础上，辅助运用该装置，将接地故障定位到具体的点。
3查找直流接地故障的技巧
3.1及时查找
因直流接地故障十分不稳定，常常随环境等外界条件变化，系统发生接地时应迅速寻找接地点。在寻找接地点之前，应根据绝缘监察装置，判断是哪极接地及接地的程度如何。
3.2利用绝缘监察装置定期巡检
利用精度较高的查找装置定期对各个直流回路进行检查。发生接地时接地报警灯亮，同时报警，显示屏能显示接地极性、接地支路号。
3.3按序查找
应首先考虑直流回路、保护屏、端子箱等二次回路有无工作以及是否有雨等情况，再对信号回路、事故照明回路、操作回路、控制回路，最后保护回路顺序进行排查。可根据现场实际情况先针对检测绝缘情况较差的回路，再检查绝缘好的回路。
3.4直流环路
对环路供电的直流系统需要先断开环路开关，如果断不开的环路，应对检测到的接地故障回路其接地精度仔细分辨，找出接地更严重的回路，继续查找。
4直流接地的常见原因
4.1直流接地产生原因
（1）绝缘老化、破损。（2）机械振动，机械振动磨损电缆绝缘。（3）潮湿：阴雨天气，绝缘下降。（4）生锈：如仪器仪表的金属外壳。（5）漏水：设备密封不好。（6）裸露：施工遗留问题，如电缆芯没有包好。
4.2蓄电池接地产生原因
发生在蓄电池内部或蓄电池正负极的接地故障，称为蓄电池接地故障。与正负母线连接的正负极极柱接地，不是蓄电池接地，而是正负母线接地。蓄电池接地产生的原因主要有：（1）蓄电池长期过充电、过温，导致壳体膨胀裂开。（2）壳体老化。（3）蓄电池底部微小颗粒，在应力的作用下，将蓄电池底部壳体顶坏。（4）蓄电池在线监测设备。
4.3交流窜入接地产生的原因
交流窜入直流系统接地故障是指本身接地的交流电源火线与直流系统正极或负极相连，而产生的接地故障。电厂用交流电源220V以及电压互感器二次侧57.8V交流电压源，其中性点都接地，是交流窜入接地故障的主要来源。当然，调试用交流电源，在试验过程中的错误接线，也可能导致交流窜入接地故障。除此之外，采用直流系统蓄电池供电的UPS，也经常发生交流窜入接地，其他个别厂家的充电机和GPS对时装置也导致交流窜入故障。
结语
直流系统接地故障，是每个电厂都面临的比较棘手的问题，接地故障直接引起开关、保护的误动或拒动，严重威胁到电厂的安全运行，因此快速查找直流系统故障与及时消除故障隐患，是确保电气系统的安全性和可靠性的方法。在电厂日常管理中，掌握查找直流系统接地处理方法可以帮助运行、检修人员迅速处理故障，避免造成更严重的后果，为电厂的安全运行提供了重要保障。
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