周晓东
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摘要:变电站发生直流系统接地故障时，具体的接地故障点是难以查找的，很多人无从下手，给处理直流接地故障带来了一定的难度。虽然大部分变电站都安装了直流绝缘监察装置，这些装置都有一种直流选线功能，即能够根据直流绝缘电阻的大小，选择出是哪一路直流馈线接地，这样可以缩小故障范围。问题是，直流选线装置虽然选择出了直流接地的馈线，但还是不能确定直流接地故障点的具体位置，还需要变电运维人员或检修人员继续查找直流接地故障点的具体位置。
关键词：变电站；直流系统；接地故障；金属零件
引言
对于变电站的直流系统而言，在系统当中主要由硅整流充电器、蓄电池等重要的部件所构成。其中，直流系统在运行的过程中，主要是起到对变电站进行控制作用，以及对各种自动装置和照明装置的运行起到控制作用，同时，该系统还可以很好的保障系统当中的开关分合闸的运行，因此保障直流系统的正常运行有着重要的作用。
1 变电站直流系统接地故障原因
变电站直流系统在长期运行中易受各种因素影响出现绝缘破坏等问题。产生直流系统接地故障的原因有很多，具体分析如下。1)直流系统设备损坏。在长期运行过程中，直流系统中的二次回路和设备的绝缘材料未达到相关使用标准发生绝缘老化，或在运行过程中产生压伤、扭伤、磨损等，导致元件发热而引起烧伤，都会降低设备的绝缘水平。2)环境因素影响。由于系统设备长期处于户外，受暴风雨等恶劣环境的影响，常受到湿气和尘土的腐蚀，导致设备的绝缘装置老化，降低了设备的绝缘性能。3)操作失误或维护不到位。包括二次回路和设备连接与组装有误，以及运维人员在标准和过程控制中的失误造成的回路接地，导致交流电流串入直流系统中，从而引发接地故障。4)小动物爬入直流系统的端子箱内并且碰到箱内接线，小金属零件掉落在带电回路上，双配置的直流系统正负发生串接等都会引发直流系统接地故障。
2 直流系统接地故障的危害
在直流系统当中，一旦出现两点接地故障的问题，就会导致出现严重的事故。一旦直流系统的负极接地，就会导致一些保护自动装置无法进行动作的执行。并且，在这样的情况下，又出现了一点接地的问题，就会导致保护继电器线圈、跳合闸线圈出现短接的问题，使其无法进行有效的工作。同时，还可能导致电源位置，出现了保险丝熔断的问题，进而对其继电器节电造成一定的损害。这样的情况下，无法很好的保障带能源保险熔断正常的发生，导致继电器发生接点位置的损坏。在直流系统中，其正负极都各一点出现接地问题的时候，就会导致系统出现短路的问题，使得电源保险丝发生熔断。这样的故障问题下，就会直接导致保护以及自动装置、控制回路无法有电源进行电力的供给。因此对于直流系统而言，在发生接地的故障问题时，能够对整个直流系统造成极大的威胁，使得无法进行稳定的运行。甚至会对整个电力系统的稳定运行造成一定的影响。因此需要对出现的各种问题故障进行分析，以此做出相应的解决措施。
3 变电站直流系统接地故障的查找方法
3.1 拉路法
拉路法是指依次、分别、短时切断直流系统中直流馈线来确定接地点所在馈线支路的方法。部分变电站的绝缘检测系统无法准确地选择具体支路，或者选出支路为备用的支路，例如笠里变的绝缘监测装置通常无法选出支路，发生直流失地往往需要通过直流失地查找具体接地故障点。采用拉路法查找直流失地的原则为：先户外后户内，先遥信后控制；根据现场的故障排除经验，拉路法操作注意事项如下。1）首先应确认是正母接地还是负母接地，测量直流母线对地电压，确定直流母线绝缘情况。2）确认两段直流母线分列运行，避免直流系统接地范围不会扩大。
3）立即通知停止站内二次回路工作，断开其工作电源，观察直流系统是否恢复。4）如果绝缘监测装置有误报等不可靠情况，应申请退出运行中的绝缘监测装置。5）拉路法应由二人及以上配合进行，其中一人负责断开支路直流电源，另一人监护并密切监视万用表直流电压的变化。属于调度管辖的设备需要停用其电源时，应向调度申请并经同意后方可操作，为防止失去保护电源及带有重合闸电源的时间过长，动作应迅速，分合时间应控制在3s以内。
3.2 使用“在线检测法”查找故障点
“在线检测法”是利用直流电源检测装置内部的低频电压信号发生器，实时监测直流系统的对地绝缘状况，通过接地的极性来判断接地故障所在的直流馈线。如果某直流馈线流过一低频电流信号，并经由电流互感器传递给检测装置，变电运行人员则会根据检测装置的检测数据计算后，判断出接地故障点。在使用“在线检测法”进行故障点查找时，运行人员不需要依次断开各直流馈线，与上述故障查找法相比受现场工作环境的影响较小，提高故障查找效率。但直流电源检测装置受在线检测装置技术和直流系统接线的影响，容易出现误报或漏报等状况，降低了故障查找点的准确性。
3.3 瞬时“断合回路”法
直流系统回路多而杂，通常采用瞬时“断合回路”法。若该空气断路器停电后故障信号消失，表明故障在该空气断路器下级回路。常按以下步骤操作：（1）断临时电源；（2）断合储能电源；（3）断合信号回路电源；（4）断合分合闸回路电源；（5）断合装置电源回路；（6）断合其他附属电源。
3.4 便携直流失地查找法
当变电站发生高阻失地或者双极失地时，直流漏电流式绝缘监测装置通常无法选出具体支路[3]。这种情况可以借助采用可切换电阻原理的便携式直流失地查找仪进行查找直流失地。以下介绍了仟顺电子的便携式直流失地查找仪的使用方法及注意事项。使用方法包括 9 种。1）用万用表测量信号源正负地是否存在短路现象。2）确认信号源电源开关处于关闭状态。3）将信号源正负地分别接入直流系统，用万用表测量是否接线正确。4）开启信号源，等信号源测量到母线电压正负极对地电阻并计算出系统电阻后开启手持器。5）首先按测试键使手持器和信号源通信，接上钳子并让钳子保持静止不动按调零键。6）用钳子夹住信号源地线按自校，自校后按测试键看测量阻值和信号源系统电阻是否一致，来判断钳子灵敏度。7）开始查找接地支路，检测过程中应保持钳子静止不动。8）检测支路时可同时夹多条支路但要把该回路正负同时夹住。9）每次夹住支路时先看波形当波形为一条直线时表示无接地。
结束语
变电站直流系统所处的环境复杂多样，在一定程度上增加了直流系统接地故障点的查找难度。为了尽快准确地找到直流系统接地故障点，运行人员应对直流系统接地故障的原因进行综合分析，结合接地故障处理原则，并合理运用接地故障点查找方法查找故障点，确定接地故障点后，及时采取各种有效措施消除和预防接地故障隐患，确保直流系统的稳定运行。变电站直流系统对于设备正常运行起到了至关重要的作用，直流系统绝缘异常尤其是直流失地会严重影响设备正常运行，出现两点失地时可能导致保护“误动”或“拒动”。当变电站直流系统绝缘异常时，应根据异常现象选用合理方法及时查找出绝缘异常点后消除隐患。
参考文献
[1] 陈辉，陈芳洁，莫兰兰.直流接地的危害与查找[J].科技资讯，2015，13（21）：31.
[2] 柴宏博,储贻道.500 k V变电站直流系统组成及接地故障分析[J].农村电气化,2020(05):34-35.
[3] 王龙，杨凯，秦川，等．变电站直流系统接地故障新型查找方法[J]．宁夏电力，2020(1):44－46+51．