马雅茹
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摘要：对于变电站的运作来说，直流系统是其中不可或缺的电源系统，可以实现电源的稳定支持，为电力系统的信号回路以及自动装置、断路器的分闸合闸、继电保护、照明系统等提供可靠的电力支持。而正因为直流电源的重要性，所以直流电源本身的运作稳定性及安全性也往往决定了变电站整体的运作质量，一般情况下直流电源的运作状况都较为稳定，但在运作期间也不可避免地会受各种因素影响，并且直流电源控制回路以及保护回路具有一定的特殊性，导致直流系统存在一定的故障隐患，也就是接地故障等现象。对此针对变电站直流系统的接地故障现象进行分析和处理至关重要，本文便围绕这一点展开论述，提出了有关的处理措施。
关键词：变电站；直流系统；接地故障；处理措施
引言：近年来，我国电网的不断建设使得大型变电站数量与规模都有了明显提升，而在这一背景下，社会经济的发展对于变电站的运行质量也有了更高的要求，变电站的运作稳定性对于经济的发展具有重大作用。而变电站结构中，直流系统则主要分为充电设备和蓄电池组、开关设备等结构构成。其中各种继电保护和测控设备都离不开稳定的直流电源供给，才能确保在交流电源中断时保持稳定的运行状态。若变电站产生直流接地故障，那么可能会对变电站带来严重的影响，因此对于直流系统接地故障进行分析和排除至关重要。
一、变电站直流系统接地故障形式分析
在变电站中，直流系统电源也有正负极的区别，若想确保变电站直流系统的运作稳定性，变电站中的电力设备都需要进行接地保护，而且还要对阻抗值进行有效控制。变电站直流系统接地故障指的是电源正极或负极的对地绝缘抗阻值降低，并且低至标准值之下所引发的故障现象，所以直流系统接地故障也分为正极与负极的区别。在实际运作过程中，变电站直流系统也具有一定的复杂性和分布广性，相对的负荷也涉及到了多项内容，面对外部较为复杂的环境比如温度湿度和较为恶劣的气候条件等，都可能会导致直流线路或电气设备的异常运作，引发线路绝缘受损或端口破裂等现象，降低设备绝缘度，导致直流系统接地故障的产生。
（一）接错线引发接地故障
由接错线而引发的接地故障指的是变电站直流系统在二次接线期间，电气设备电缆芯的两端未进行有效处理暴露在空气中，或和其他线路错接，未能根据有关标准同端子接线运作引发接地故障现象。而且当存在断路器端子排二次接线上螺栓松动等问题时，也可能会引发直流系统接地故障。
（二）接线绝缘下降引发接地故障
对于电力线路来说，在设计期间通常会将干扰电容设备设计在大地与电力系统正负极间，这种设计方式能够起到抗干扰和提高系统安全性的效果，也能加强电力系统的绝缘能力，确保电路系统的稳定运作。但若是电容器存在击穿或内部构件损坏等问题，便很可能会引发直流系统接地故障。
（三）电气设备受损引发接地故障
对于变电站来说，二次接线可能会因外界干扰出现故障，同时当出现内部破坏问题时同样会产生故障，若系统在较为复杂的环境下运作，便可能会出现内部破坏。而且在实际运作过程中，也可能会产生二次接线盒浸水等问题，如在雨天环境下，二次接线盒遇水出现浸水侵蚀现象，可能会导致接线盒外盒与接线桩头间的导电，引发接地故障。
（四）直流系统长时间运作导致的接地故障
对于变电站直流系统来说，长时间的运作也可能会出现接地故障现象，若二次接线设备存在内部破坏，那么绝缘层可能会受损导致绝缘性降低，可能导致接地故障现象的产生。
此外，若直流线路直接裸露于空气，也可能会导致接地故障，为避免这类问题的产生，便需要保证电力系统的设计与施工工艺能够达到需求[1]。
二、变电站直流系统接地故障的处理措施
（一）拉回路法
拉回路法是检查直流系统接地故障的一种较为便利的手段，并且具有较为广泛的应用，方法的应用也相对较为成熟。拉回路法通常为通过切断回路的直流电源的方式进行故障查找，但时间需要保持在3s以内。拉回路法的应用流程通常由信号回路到照明回路、操作回路、保护回路，但因为二次系统具有一定的复杂性，部分情况下在施工中可能存在一定的残存问题，导致控制回路和信号回路的划分不够明确，而且也可能存在一定的不正常闭环回路，这也斗志拉回路法的应用具有一定难度。也因为上述这些原因，拉回路法的运用会应用到微机保护，但不能随意端点，避免跳闸现象的形成，所以拉回路法的运用存在一定的限制条件，虽然部分变电站仍然在运用，但许多电力部门已经禁止通过该方法查找直流接地[2]。
（二）直流接地选线装置监测法
直流接地选线装置监测法主要利用直流系统対地絶縁现状进行在线监测，装置的特点便是可以实现动态化的实时监测，针对直流系统的接地故障可以进行全程报告，也能表明接地回路的具体编号。但直流接地选线装置的运用通常只能针对直流回路接地的回路及支路进行监测，无法准确查找到接地的点位，所以在实际运用中也可能存在一定约束，安装监测点的数量具有限制，所以很多情况下无法准确地定位接地故障位置，而且在改造旧系统方面便利性不足。因此直流接地选线装置监测法也需要不断进行优化，重点在于监测精度的提高和应用限制的突破。才能实现对直流系统接地故障的精确查找。
（三）绝缘监察法
绝缘监察法在变电站直流系统接地故障的处理中具有较为普遍的运用，可以实现直流系统的实时监控，而且能对直流系统进行全程监控，将母线対地絶縁情况以及运行电压等关键参数充分展示出来。绝缘监察法的运用过程便是通过低频信号源作为发生器，针对分支回路进行绝缘监测，利用耦合电容将信息发送给直流系统正负母线。针对同种电流互感器进行运用，掏出出线支路正负极，互感器的直流方向为相反，所以可以将产生的磁场进行抵消。但经由发生器向直流母线的低频交流电压信号进行发送时，伏值与方向相等，便可以将正负母线分布电容和对地绝缘电阻向量在小互感器中展示出来，之后取阻性分量，通过模数转换器将其传输到中央处理器，经计算得出具体信息。若变电站直流接地存在故障问题，那么处理器便会对所有线路信号进行分析，对接地电阻值和故障线路信号进行分析，自动进行故障查找。结缘监察法的运用优势在于不需要进行电源切断，提高运作的安全性与稳定性[3]。
（四）低频探测法
通过钳形电流探头进行故障的监测，在监测设备的接地示警信息成功接取后，便可以将低频交流信号加在直流故障母线以及大地间，低频电流经由信号的发生设备以及直流系统进行传输，之后通过前行电源探头进行故障的逐次检测。探寻低频电流的流动方向和运作过程，在接地点前以及之后的低频电流具有一定区别，针对两者存在的区别进行接地位置的精确定位。低频探测法的运用有点在于不需要进行断电，但故障查找的精确性则可能会被系统分布电容影响。
结束语：近年来，我国电力领域的不断发展使得电力企业经营规模也有了进一步拓展，但与此同时，对于电力系统的运作稳定性也有了新的要求，所以进一步加强直流系统稳定性至关重要。对于电力系统工作人员来说，需要提高系统的维护工作，加强接地故障的排查，根据系统运作的实际情况进行接地故障的排查和处理，保证直流系统的运作质量，促进电力系统的稳定运行。
参考文献：
[1]陈飞. 直流系统接地故障分析及处理[J]. 通讯世界,2014(24):193-194.
[2]颜瑞东. 变电站直流系统接地故障分析及处理策略[J]. 山东工业技术,2016(11):204-205.
[3]常惜阳. 变电站直流系统接地故障分析及处理措施[J]. 电世界,2020,61(12):31-33.