電廠220V直流系統(tǒng)接地故障分析與處理方法

　　摘要：在發(fā)電機(jī)組主輔設(shè)備的安全運(yùn)行過程中，直流系統(tǒng)是其中一個(gè)非常重要的電源系統(tǒng)，本文結(jié)合直流系統(tǒng)接地故障的成因及危害，對(duì)直流系統(tǒng)接地故障處理方法及防范措施進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;直流系統(tǒng);接地故障;處理方法

　　精確地查找以及處理電廠直流系統(tǒng)的接地故障，能夠降低事故發(fā)生的概率，對(duì)于電廠的平穩(wěn)運(yùn)行有著重要意義，基于此，相關(guān)工作人員務(wù)必要明確各種查找方式，并從故障的實(shí)際情況出發(fā)優(yōu)化選擇，進(jìn)而高效處理好相應(yīng)的接地故障問題。

　　1、直流系統(tǒng)概述

　　發(fā)電廠直流系統(tǒng)一般由蓄電池組、充電設(shè)備、直流屏及饋電網(wǎng)絡(luò)等直流設(shè)備組成。為發(fā)電廠的開關(guān)操作、信號(hào)裝置、繼電保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、自動(dòng)裝置、自動(dòng)控制等供電，直流系統(tǒng)是發(fā)電廠用電中最重要的，應(yīng)保證在任何情況下都等能可靠和不間斷地向其用電設(shè)備供電。

　　2、直流接地故障危害

　　若直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，回路中沒有短路電流經(jīng)過，熔斷器不會(huì)熔斷，系統(tǒng)仍能繼續(xù)運(yùn)行。但是，這種接地故障必須及早發(fā)現(xiàn)并處理，否則當(dāng)形成兩點(diǎn)接地時(shí)，就會(huì)引起信號(hào)回路、控制回路、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置回路誤動(dòng)或拒動(dòng)，或造成直流熔斷器熔斷，使繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、控制回路失去電源。在復(fù)雜的保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地，還可能將某些繼電器短接，不能動(dòng)作于跳閘，致使越級(jí)跳閘。

　　可見在直流系統(tǒng)中，一旦絕緣出現(xiàn)故障，不僅對(duì)設(shè)備不利，而且對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。因此，一旦發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)有接地現(xiàn)象，應(yīng)盡快查找接地點(diǎn)，排除故障，避免出現(xiàn)兩點(diǎn)接地，造成危害。

　　3、直流系統(tǒng)接地的原因

　　(1)二次回路絕緣材料絕緣不合格、老化或絕緣受損引起直流系統(tǒng)接地。

　　(2)二次回路絕緣受潮，絕緣下降，從而導(dǎo)致接地。

　　(3)電源混搭，交流竄入直流。

　　(4)室外設(shè)備受潮，特別是室外就地控制箱受潮，例如高廠變就地控制箱、電動(dòng)機(jī)就地急停按鈕等環(huán)境較為惡劣的地方，受粉塵、雨水、大風(fēng)、酸堿腐蝕等影響，極易使直流系統(tǒng)絕緣下降或端子箱進(jìn)水、受潮引發(fā)直流接地導(dǎo)致直流接地。

　　(5)外力造成直流接地，由于直流電纜線芯較細(xì)、機(jī)械強(qiáng)度較小，在外力作用下，極易造成損壞，形成接地。如直流電纜敷設(shè)、接線等工作中因方法不當(dāng)造成電纜絕緣受損;同時(shí)在二次回路中，直流元件絕緣性能低也會(huì)造成接地故障。

　　4、直流接地故障查找步驟及注意事項(xiàng)

　　4.1查找直流絕緣故障的一般順序如下：

　　(1) 通過絕緣監(jiān)察裝置分清接地故障的極性，并測(cè)量其絕緣電阻的大小(一般較為重要的直流系統(tǒng)中裝設(shè)有在線絕緣監(jiān)測(cè)裝置，通過查詢，運(yùn)行人員可直接了解到接地的極性、阻值及回路);

　　(2) 根據(jù)當(dāng)時(shí)的運(yùn)行方式、操作情況以及氣候影響等因素，初步分析判斷接地點(diǎn)的位置;

　　(3) 遵循先信號(hào)和照明后控制回路，先室外后室內(nèi)的原則，采用分路試停的方法尋找有接地點(diǎn)的回路;

　　(4) 對(duì)于不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路，利用“瞬時(shí)停電”的方法，查該分路中所帶回路有無接地故障。斷開直流時(shí)間一般不得超過3s;

　　(5) 對(duì)于重要的直流負(fù)荷，用轉(zhuǎn)移負(fù)荷法，查該分路中所帶回路有無接地故障。查找直流系統(tǒng)接地故障，并隨時(shí)與調(diào)度聯(lián)系，并由二人及以上配合進(jìn)行，其中一人操作，一人監(jiān)護(hù)并監(jiān)視表計(jì)指示及信號(hào)的變化。

　　4.2 查找接地故障時(shí)的注意事項(xiàng)

　　(1) 停電前應(yīng)采取必要的措施，以防止直流失電可能引起保護(hù)及自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作。

　　(2) 禁止使用燈泡尋找接地，必須使用高內(nèi)阻儀表：220V的內(nèi)阻不小于20kΩ;

　　(3) 在尋找和處理直流接地過程中，不得造成直流系統(tǒng)短路或另一點(diǎn)接地。

　　(4) 盡量避免在高峰負(fù)荷時(shí)進(jìn)行。

　　(5) 按符合實(shí)際的圖紙進(jìn)行，防止拆錯(cuò)端子線頭，防止恢復(fù)接線時(shí)遺留或接錯(cuò),所拆線頭應(yīng)做好記錄和標(biāo)記。

　　(6) 查找故障，必須二人及以上進(jìn)行，防止人身觸電，做好安全監(jiān)護(hù)。

　　5、直流接地故障的查找方法

　　5.1選線裝置監(jiān)測(cè)法

　　一種在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣情況的裝置，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能在線監(jiān)測(cè)，隨時(shí)告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號(hào)。缺點(diǎn)是該裝置只能監(jiān)測(cè)直流回路接地的具體接地回路或支路，但對(duì)具體的接地點(diǎn)無法定位。技術(shù)上它受監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝數(shù)量的限制，很難將接地故障縮小到一個(gè)小的范圍。而且該裝置必須進(jìn)行施工安裝，對(duì)舊系統(tǒng)的改造很不便。此類裝置還普遍存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問題。

　　5.2各支路回路接地檢查

　　由于監(jiān)控系統(tǒng)只能監(jiān)測(cè)直流回路接地的具體接地回路或支路，但對(duì)具體的接地點(diǎn)無法定位，就需要采取短時(shí)停電即“拉回路法”對(duì)接地支路各回路進(jìn)行排查。在拉回路過程中首先應(yīng)分析負(fù)荷是否可以短時(shí)失電，避免人為的跳閘事故。在切斷各專用直流回路時(shí)，切斷時(shí)間不得超過3秒鐘，不論回路接地與否均應(yīng)合上。如設(shè)備不允許短時(shí)停電(失去電源后會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)作)，則應(yīng)將直流系統(tǒng)解列后，再尋找接地點(diǎn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)接地在某一回路后，有環(huán)路的應(yīng)先解環(huán)，再進(jìn)一步采用取保險(xiǎn)及拆端子的辦法，直至找到故障點(diǎn)并消除。

　　5.3 便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法

　　該裝置的特點(diǎn)是無需斷開直流回路電源，可帶電查找直流接地故障。完全可以避免再用“拉回路”的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。若正常則會(huì)顯示正常，不對(duì)系統(tǒng)注入任何信號(hào)。若不正常，則會(huì)判斷是正接地或負(fù)接地，如果是正接地就在正與地之間加入一個(gè)微弱電流信號(hào)，如果是負(fù)接地，就在負(fù)與地之間加入一個(gè)微弱電流信號(hào)。然后用信號(hào)檢測(cè)器，逐步測(cè)量每個(gè)回路對(duì)地絕緣的直流電源漏電流，直到判斷出接地故障回路，并繼續(xù)沿著該回路逐級(jí)往下排查，即可將故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位。該裝置可將接地故障定位到具體的點(diǎn)，便于操作。

　　6、預(yù)防措施

　　6.1加強(qiáng)直流電源的全過程管理,強(qiáng)化設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試以及運(yùn)行維護(hù)人員的責(zé)任心。從設(shè)計(jì)施工到變電站的直流改造工作,必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程要求。直流電源容量選擇要滿足事故時(shí)最大沖擊負(fù)荷的要求，增加保護(hù)功能冗余度。

　　6.2加強(qiáng)巡行維護(hù)管理工作。蓄電池必須按照現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行維護(hù),按時(shí)充放電,保證蓄電池的電壓質(zhì)量和容量。及時(shí)更換掉不合格的電池,保證蓄電池的正常運(yùn)行。

　　6.3直流操作、控制和信號(hào)負(fù)荷必須相對(duì)獨(dú)立,經(jīng)專用饋線供電。嚴(yán)禁操作、信號(hào)電源回路接控制負(fù)荷,以免在操作、信號(hào)工作時(shí),造成控制回路故障。

　　6.4低壓交流回路與直流回路嚴(yán)禁共用電纜,以防交流短路影響到直流系統(tǒng)。

　　6.5配置在線絕緣檢測(cè)裝置，在線檢測(cè)設(shè)備采用了固定的偏差技術(shù)，在進(jìn)行接地故障的檢查時(shí)，能夠?qū)�檢測(cè)結(jié)果中的一些干擾與噪音通過偏差技術(shù)予以清除，進(jìn)而在一定程度上提升了檢測(cè)設(shè)備的抗干擾水平。這一設(shè)備在進(jìn)行安裝時(shí)，是將傳感器從直流系統(tǒng)的各個(gè)支線的穿過，然后連接到控制器上。一旦出現(xiàn)接地故障，控制器就會(huì)進(jìn)行報(bào)警。

　　電力論文投稿刊物：《電工技術(shù)》是國家級(jí)科技部主管的電工論文投稿期刊，報(bào)道電力電子、自動(dòng)化、中低壓電器等方面的科研成果和自動(dòng)化理論的前沿應(yīng)用技術(shù)。

　　結(jié)語：

　　直流系統(tǒng)的可靠性在發(fā)電廠中要求非常高，因牽涉面廣，并事關(guān)全廠發(fā)電機(jī)、主變、線路等設(shè)備的穩(wěn)定安全運(yùn)行，在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)要冷靜分析原因，只有冷靜對(duì)待，從細(xì)節(jié)著手，抓住每一細(xì)節(jié)，分清現(xiàn)象，用正確的方法和步驟迅速、正確排查出接地點(diǎn)，及時(shí)消除安全隱患，電網(wǎng)就會(huì)更安全，才能保證安全生產(chǎn)。

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　　作者：李劉飛

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