梁虎啸
山东核电有限公司 山东海阳 265116
摘要：为满足日益增长的用电需求，发电厂设备长期为超负荷运行，其中直流系统作为诸多设备控制电源的来源，一旦发生接地故障，极易引发一系列的不良影响。这就需要了解直流系统接地故障的原因，掌握有效的检测方法并加以处理，以期降低故障风险，保证发电厂安全运行。本文基于电厂直流系统接地故障查找与处理措施展开论述。
关键词：电厂直流系统；接地故障查找；处理措施
引言
精确地查找以及处理电厂直流系统的接地故障，能够降低事故发生的概率，对于电厂的平稳运行有着重要意义，基于此，相关工作人员务必要明确各种查找方式，并从故障的实际情况出发优化选择，进而高效处理好相应的接地故障问题。
1故障原因
发电厂直流系统应用广泛，多数以外露铺设为主，运行过程中极易受到外界因素的影响，如气候、人为等因素。随着直流系统应用时间的延长，部分绝缘件的绝缘性能逐渐降低，甚至失去绝缘性能造成直流接地。（1）设备老化，农网部分变电站在运时间过长且没有改造，电缆绝缘性能降低或者受潮导致直流系统接地；户外端子箱密封性差，直流系统端子排接触不良导致直流系统接地。（2）外力因素，变电站都是无人值守，一些小动物啃咬电缆皮引起直流系统接地故障；密封不好的屏柜，雨雪天气可能会有雨水渗透，潮气腐蚀电缆，加快了接地故障的发生。（3）人为因素，运检人员在操作二次回路过程中，工具或者导线掉落搭接到直流电源，造成直流系统接地；施工中由于技术问题损坏端子排而没有及时更换，造成直流接地。
2直流系统接地故障的危害
如果出现直流正极接地的状况，保护及自动装置会非常容易误动作。因为负极连接着大部分断路器的分合闸线圈和继电器线圈，如若回路中的另一点也发生接地，很容易误触保护装置。如果出现直流负极接地的状况，保护及自动装置则会拒绝动作。因为在负极接地后，如若回路中另一点也发生接地，两接地点等于直接将断路器的分合闸线圈以及保护继电器的线圈短接，从而使保护装置无法动作。更为严重的情况是，巨大的短路电流会熔断直流电源保险丝，甚至直接烧坏各个设备的连接处，使整个直流系统陷入瘫痪。由于直流系统规模庞大、结构复杂，所以发生故障是在所难免的。其中最为普遍的故障即为接地故障，虽然发生单点接地不会短时间内影响系统的运行，但是若不及时排除将会发展成为两点接地乃至多点接地，这会引起保护装置误动作或拒动作。所以在直流系统发生接地故障后，及时发现故障、查明原因并排除故障是非常重要的。
3故障排查步骤
为了保证直流系统接地故障排查的效率，通常运用的排查步骤如下：①分析接地故障现场系统的运行记录，了解系统近段时间的运行情况，排查过程中重点关注系统近期运行环境变化。如直流系统阴天下雨发生接地，优先排查户外易受雨水淋湿的电气设备是否因为受潮出现连电或接地故障；②了解直流系统绝缘监测装置记录的数据以及报警信号是否出现异常，根据故障范围内的故障告警信号信息进行现场分析，优先考虑现场故障设备的运行情况，再扩大故障排查范围直到确定故障位置为止；③瞬时停电检查直流系统接地故障点的位置，观察系统中的电气设备断电状态和启动状态是否响应正常，如果出现响应较慢或者不响应，则需对其进行重点排查。瞬时停电排查法通常是先将不影响电网通断电控制的设备、不受继电器控制的设备停掉，之后将继电器保护装置停掉，结合现场实际操作经验按照以下顺序进行瞬时断电：停役电源→试验电源→备用电源→事故照明电源→继电保护信号电源→中央信号电源→继电保护设备电源。
4常见直流系统接地故障查找与处理方法
4.1分网法
分网法是较为常见的直流系统接地故障查找方法之一，直流系统一般有两段及两段以上的母线，母线的各段都有直流电源时可以将母线拉开进行分段断闸，通过绝缘监测装置明确故障具体发生在母线的哪一段中，接下来再进行针对性的查找。但分网法在应用过程中存在一定的局限性，有着相应的使用条件，一般情况下适用于进行硅整流器停运维护期间。一台硅整流器能够同时为二回路1、2段进行供电，尽管能够灵活应用分网法将其切换至备用电源一回路直流B母供电，但若是未能切确查清楚实际的故障范围，便极有可能会使得故障问题扩大。
4.2装置法
（１）万用表。即在万用表的作用下检测直流系统中的部分接地电压，如果数值有所变化，则可排除此段线路，接着检测其他部分的线路，直至找到接地点，所以耗时较长，不太适用于复杂设备，而且要求检修人员具备过硬的专业技能，积累丰富的经验。（２）监测装置。由于发电厂直流系统接地故障有单点接地、多点接地、多分支接地等多种情况，若遇到多个电源同时接地的问题时单纯使用万用表效率低，不利于接地故障的及时排除，此时便可以结合应用监测设备，即在直流系统附近放置监测设备用于对地绝缘变化的实时监测，尽快缩小故障范围。值得注意的是，该方法无法精确定位故障，可以作为其他检测方法的辅助。（３）移动检测装置。目前发生直流系统接地故障后，一般采用便携式直流接地故障查找装置进行检测。该装置的原理和信号注入法原理大致相同，只是便于携带，方便进行实地排查。所以该装置也不需断开回路电源即可对故障点进行查找，而且相比于信号注入法，使用该装置查找时，可以将故障范围极大地缩小，将接地故障发生处精确定位到某一详细位置，给工作人员及时排除故障提供了很大便利。在面对电路错综复杂、设备数量繁多的情况时，便携式直流接地故障查找装置以其快速便捷的优势傲视群雄。这里提及的移动检测装置指的是抗分布电容式直流接地探测装置，可利用直流接地探测装置与移动手持式钳形测试仪相互配合测量接地故障直流系统中的不同回路，探测装置会根据手持测试仪测量的回路位置提示出接地故障点或绝缘低的方向，从而不断缩小故障范围，查明故障位置。其不仅能有效判断接地故障点位置，还无需断开电源，而且可根据检测需要实现移动测量，有助于缩短故障排除时间并保证安全检测。但目前此类装置的技术成本较高，尚未得到全面推广应用。
4.3拉路法
一旦直流接地回路在直流运行系统中实现脱离，那么便会使得直流母线的正、负极对地电压呈现出平衡的状态。其主要指的是将直流接地回路停电，在进行测量母线的基础上明确其是否平衡，进而定位直流接地的实际地点。但要注意的是，在电厂以及电站中，直流电源系统是至关重要的操作电源系统，在实际运行的过程中不能进行随意停电，以免出现开关误跳闸等问题。所以当下在进行故障查找的过程中很少会使用该方法，通常会在检修间隔设备上进行应用。
结束语
综上所述，对于整个电力系统来说，直流系统接地故障有着较大的危害，电厂务必要加强对其的重视，第一时间进行有效分析并采取相应的预防措施，以免故障范围扩大，提升系统运行的安全性与稳定性。
参考文献
[1]李天波.一例直流系统接地故障的查找和分析[J].科技创新与应用,2019(32):128-129.
[2]王斌,王晓明,林翔宇,黄东山.站用直流系统交流窜电故障的仿真分析[J].广西电力,2019,42(05):44-46+51.
[3]刘情新,刘森,张志鹏.柔性直流换流站接地方案设计[J].河北电力技术,2019,38(05):42-45.
[4]许保兴,张杰.发电厂电力系统接地故障的判断与措施探讨[J].低碳世界,2019,9(10):88-89.
[5]蒋睿彦.变电站直流系统接地故障快速定位及其防范对策[J].电子元器件与信息技术,2019,3(10):92-94.