摘要：在变电站，直流系统是非常重要的部分，直流系统的主要作用是为相关结构和系统提供电源。变电站中直流系统分布十分广泛，其中部分直流系统工作环境较差，在这一情况下很容易发生变电站直流系统接地故障。本文就对变电站直流系统接地故障进行分析，同时提出对应的解决对策。
关键词：变电站；直流系统；接地；故障
实际运行电网中变电站通常采用直流电源作为保护装置和断路器的工作电源，由蓄电池组与浮充电装置并联供给负载运行，此时直流系统的故障主要包括短路故障和接地故障。直流系统接地故障根据接地极性的不同导致保护装置的误动和拒动，造成电力系统越级跳闸，扩大事故的影响范围，且故障导致与之相连的直流母线及母线上的所有出线均对地电压不平衡，现场工作人员很难判断故障点。本文在介绍直流接地故障查找方法的基础上，通过实际生产中的现场实例，分析了直流接地故障的产生原因及相应的消除方法，以期为其所涉及的一系列理论及技术应用提供参考。
1 变电站直流系统接地故障的原因
1.1天气的影响
变电站中许多装置、设备都采用的直流系统，直流系统的稳定性会直接影响变电站的安全运行。直流系统中常用的电源是蓄电池组和充电设备，其电源部分的可靠性又关系着直流系统的可靠性。如果直流系统出现接地故障，就会对变电站造成不同程度的危害。由于变电站是处于室外的，在雷雨、大雾、霜雪等恶劣天气的影响下，其容易遭到破坏。尤其是在变电站直流系统的施工和维护过程中，如果遇到恶劣的天气，就可能会有雨水渗入，大雪过后积雪融化也可能会有雪水渗入。在这样的情况下，就会使直流系统的接口、各类用线等被腐蚀，导致直流系统接地故障。并且，直流系统中的设备和材料遭到破坏，也会影响系统的正常施工，加大维护工作的难度。
1.2直流系统的维护工作不到位
直流系统是为变电站提供电能的重要装置，其维护工作必须全面、仔细。但在实际维护工作中，维护人员并没有尽到自己的责任，在系统维护和接地维护方面都存在许多问题。比如，在直流系统被挤压变形后，维护人员没有及时对其实施恢复作业；在直流系统接地出现松动的情况时，维护人员也没有引起重视。这些情况都可能使变电站的直流系统和接地部位出现磨损，从而引起直流系统接地故障。
2 变电站直流系统接地故障的危害
直流系统的可靠性决定了变电站系统的稳定性，作为变电站的重要组成部分，其作用是不容忽视的。在变电站的运行过程中，不可避免的会出现各种问题，间接的引起断路器出现错误的操作或直接拒绝动作。虽然这些故障是直接对回路产生不利的影响，但是回路却能决定变电站是否能正常工作，从而决定电力企业的发展。而直流接地首先是直接导致直流系统出现故障，如果发生的是一点接地，不会对系统造成大的影响。但如果是两点接地，则很可能引发严重的电力事故。如果直流系统两点接地，引起故障，就会使系统中出现短路、跳闸等情况，从而引起继电保护装置、自动装置、信号装置等的误动甚至拒动。在各装置拒动的情况下，又会造成电流系统中的保险被熔断，从而使控制回路和各装置因失去电源而无法正常运行。直流系统接地有两种情况，一是直流正极接地，二是电流负极接地。无论以哪种方式接地，都可能导致系统中的保护装置和自动装置误动。正常情况下，系统内的合闸设备和继电器都是与电源的负极相连，如果在回路中再出现一点接地，就会造成线路短路，使这些设备误动，从而使直流负极接地。在直流负极接地的情况下，系统中的各类保护装置就会拒动。同时，回路中形成的短路电流会导致电源的保险丝被熔断，严重的甚至会使继电器的接触点遭到破坏，从而使整个电路处于完全不能工作的状态。
3 变电站直流系统接地故障类型分析
3.1正接地
直流系统的主要功能是为电力系统的各项子系统提供电能，作为电能提供体的“电源”，其所对应的正母线与负母线皆具有极强的绝缘性。
若是直流系统的正母线在工作中因某些原因与大地发生接触，正母线对应的绝缘电阻数值会发生变化，当这个数值低于正常固定阈值范围时，便会发生正接地故障，导致相关电力系统设备出现误动问题。假设正母线的两端都发生接地现象，这时的直流系统会出现电流短路故障，产生的直接性不良后果表现后方继电器励磁明显、接地故障影响范围扩大等，假设AB两点是直流系统的正母线两端，当这两点同时接地时，继电口自动保护器会因为励磁问题产生断路器误动现象，引发直流系统接地故障。
3.2负接地
假若直流系统的负母线在为电力系统提供电能的过程中出现异常，如果负母线与大地发生触碰，其所对应的绝缘电阻值也会发生变化，当该电阻值低于某个固定规定值时，直流系统便会出现接地故障，这种接地故障被称为负接地故障，引发的不良影响是相关电力系统设备出现拒动问题。具体表现：假设AB两点是直流系统的负母线两端时，如果负母线两端接地，保护出口继电器会因短路而无法自动启动，使得相关电力设备拒动，故障严重时还会出现越级跳闸、保险丝烧断、继电器损坏等问题。
4 直流系统接地故障的具体处理措施
4.1绝缘监察装置判断接地故障
一般情况下我们可以把变电站的直流母线划分为两段，在每一段的母线上都安装上有一种微机型的绝缘监察装置。我们在利用直流系统绝缘监视装置，对变电站直流接地故障进行判断是目前来说最直观的一种方法。一般来说，在变电站的两段直流母线之上，我们都会安装一套绝缘监察的装置，在系统正常运行的时候，该绝缘监察装置在控制端所显示的数字代表的是母线电压，并且可以对系统的正负极母线的绝缘现状进行分析。当直流系统接地故障发生之后，故障电流进人绝缘监察装置后发出警报信号，该低频警报信号进人直流系统中以后，被设置的支路传感器所采集接收后，通过计算机进行分析和处理，就可以得出该信号是否属于接地故障信号，进而系统进行动作，经过分析确定故障低点，并且提出消除相应故障的解决措施。
4.2故障定位法
该方法是近年兴起的一种直流电源故障检测方法。此类装置设备的主要特点，就是在使用过程中不必将直流回路电源断开，因此，可以带电查找直流电源的接地故障，与前两种方法相比，可以大大提升直流接地电源的安全性和稳定性。此外，便携式直流接地故障定位装置故障定位法可以将故障定位到具体的某一个点，十分便于操作。
4.3拉路法判断接地故障
简单的说拉路法就是通过对直流系统中各个馈线进行依次、分别、短时间的切断，来找出故障点的具体位置。用拉路法来判断接地故障的原理是利用对各个系统内馈线按照顺序分别进行短时间的切断，来判断接地故障所在的馈线回路，如果某一回路切除后故障信号消失，这往往就说明该馈线回路存在故障，然后对该馈线回路的次级回路依然按照同样的方法进行顺序短时分别切断，来判断故障发生的具体位置，便于我们的工作人员排除故障。如果我们采用拉路法对故障位置进行判断没有结果后，可能是以下这些原因造成的：（1）每个的馈线主回路与次级回路都没有出现故障的话，故障就非常有可能发生在电池组、充电设备甚至是两条直流母线上，这时候就需要做进一步的排查。（2）拉路法如果操作不当的话，我们在采用拉路法进行判断的时候，没有断开系统的环路供电，往往会使得故障没有办法检测出来。（3）检测直流系统接地故障的时候，有可能会有着接触不良的情况发生。（4）未能对系统内所有馈线及其回路进行拉路法判断，或者系统内存在寄生回路的情况，导致无法检出。
5 结语
综上所述，随着我国电力工业的快速发展，电力生产企业和居民对于电力的需求也逐步上升，因此，当前电力设备已经无法满足人们日益增长的电力需求，但是在具体的施工实践中，由于输电线路的施工建设会受到地质因素影响，而且对施工的专业水平要求较高，这些外在的客观因素都给输电线路的施工质量管控加大了技术难度，所以，在直流电源接地故障查找与处理时，应该本着节约、高效的施工原则进行，通过对接地线路施工科学、严格的管控，从而确保我国电力工程施工的质量和效益，以此促进国民经济的快速发展。
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