摘要：直流系统对维护变电站的电能输配送安全具有重要意义，是保障变电站正常运行的基础，当变电站直流系统的电源正负母线与大地发生接触，其绝缘电阻会发生下降变化，如果该电阻值小于某一固定值，就会导致直流系统发生接地故障。该文重点分析变电站直流系统接地故障发生的原因和处理方法，希望可以帮助变电站的工作人员提高故障检修质量与效率。
关键词：变电站；直流系统；接地故障
变电站电源系统主要包括直流系统和交流系统，交流系统主要负责站用电照明、站用检修电源、站内监控后台等装置的供电，回路结构比较简单。而直流系统主要负责站内所有二次装置、控制回路、合闸回路、遥信回路、事故照明、UPS等的电源供电，所以直流系统对变电站的安全稳定运行至关重要。
1直流接地危害
1.1直流正极接地可能会使保护及自动装置误动
因为一般断路器合闸、跳闸线圈及继电器线圈正常与负极电源直接接通，正极电源通过接点接通。若原直流系统存在正极接地，正极回路再发生一处接地，就可能引起误动作。
1.2直流负极接地可能会使保护及自动装置拒动
一般情况跳闸线圈及继电器线圈正常与负极电源直接接通，正极电源通过接点接通。若原直流系统存在负极接地，正极回路也发生一处接地，就可能引起装置拒动，从而导致严重的事故。
1.3直流两点接地可能构成接地短路，这会造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动，或造成直流保险熔断，使保护及自动装置、控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地，还可能将某些继电器短接，不能是断路器动作于跳闸、导致事故越级。对电网运行带来安全隐患，应立即排除。
2直流接地原因
直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多、且较长，所以很容易受自然因素、气候因素、环境因素、人为因素的影响，使某些绝缘薄弱元件绝缘降低，甚至绝缘破坏造成直流接地，具体包括以下几个方面：
2.1二次回路、二次设备绝缘材料不合格、绝缘性能低，或年久失修、严重老化，或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤、剥伤或过流引起的烧伤等。
2.2直流系统、电气设备及二次回路所处环境严重污秽或运行在阴雨、潮湿的气候中，恶劣的环境状况使电气设备对地绝缘严重下降，易诱发直流接地。例如在大雨天气，雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒，使接线桩头和外壳导通起来，引起接地。
2.3小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障，如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路;在二次回路上工作时，金属零件掉在带电的直流回路上，造成直流回路与金属屏短接而接地;二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损，便造成直流接地。
2.4电气设备和二次回路由于设计、安装、维护及运行不合理或错误，可产生平时不易发现的潜伏的接地故障。常见情况有：二次回路的带电端固定不牢固或断线，因设备受到震动和人为误碰等影响，造成直流接地故障;在二次接线中，电缆芯的一头接在端子上运行，另一头被误认为是备用芯或者不带电而让其裸露在铁件上，引起接地;直流带电设备与接地设备或交、直流带电设备之间绝缘间距由于设计及安装的太小，当带电设备或直流回路出现过电压时，有可能将间隙击穿，形成直流接地。
3解决变电站直流系统接地故障的方法
3.1明确接地故障发生原因
变电站的工作人员在针对直流系统的接地故障进行检修时，需要先明确系统发生故障的原因。第一，当直流系统处于正常运转时，如果有小动物爬进某个子系统或者有金属物品掉落在原件上，不仅会对系统的电流运行产生影响，导致系统无法正常运行，还会因为短路问题引发接地故障。第二，如果工作人员没有按照接线标准开展接线工作，或者工具使用不当，使得线路连接错误，同样会引发短路、断路问题，从而产生接地故障。第三，变电站的监管工作没有做到位，直流系统的组成部件存在型号、质量不合格的问题，没有及时更换严重老化的正、负母线，使得直流系统在运行过程中出现正、负母线两端接地故障。
3.2遵守故障排查流程
由于正、负母线两端接地故障是直流系统常见故障，所以工作人员在日常检修维护工作中要对其加强重视，遇到可能会引发接地故障的问题应及时排除。另外，对于直流系统接地故障，工作人员应遵守故障排查流程，严格按照检修标准开展工作。第一，当直流系统出现接地故障时，工作人员可以检查直流接地故障在线装置，根据装置的表现情况判断已经出现的故障是否为接地故障、引发故障的原因、故障回路的种类、故障影响的范围等信息。第二，在全面掌握故障原因、故障类型、故障范围等信息之后，可以采用正确科学的故障排除方法，对接地故障进行排除。
3.3科学选择故障处理方法
3.3.1接地故障排查法
接地故障排查法的具体实施过程为：首先，工作人员要对故障现场基本情况进行核验，避免检修设备因为现场环境出现失灵问题，所以工作人员要全面剖析故障现场环境，尤其是金属类设备在阴雨天气影响下极易因为潮湿出现腐蚀问题，线路也容易因为湿气发生短路。其次，使用电流绝缘检测设备对各装置设备的绝缘性进行检测，如果检测设备发出警示信号，则说明该部分的绝缘性已经遭受破坏，工作人员可以将检修重点放在更换绝缘材料方面，但是若检修工作是在潮湿环境下开展，工作人员需要明确警示信号的出现是否是因为设备受到天气影响出现故障。最后，如果直流系统的接地故障所引发的后果是瞬间停电，工作人员便无法采取上述两点方法，这时工作人员可以采取瞬间停电法，第一步将与继电保护装置无关的电源切断，第二步关闭后方继电保护装置，第三步依次切断与直流系统有关的各类设备电源。
3.3.2接地故障定位法
接地故障定位法主要用来确定故障点，通常采用定位仪、便捷式查找仪等设备对故障进行定位，采用该方法的前提是已经明确接地故障范围。目前，变电站的工作人员在采用该方法定位故障点时，选用的仪器设备是便捷式直流接地故障查找仪，使用该仪器定位接地故障不需要工作人员预先切断直流系统的回路电源，对直流系统的运行情况以及其他电力相关设备的影响较小，能够维护系统运行的稳定性与安全性，提高故障处理效率与质量。简而言之，利用接地故障定位法对直流系统的接地故障点进行查找定位，可以保障故障处理的高效性与及时性，极大程度上可以为变电站节约检修成本，提高经济效益。
3.3.3直流接地在线装置检测法
目前，电力市场针对直流系统接地故障，提供了多种在线装置，例如霍尔传感器检测装置、磁饱和检测装置、信号注入检测裝置等。利用直流接地在线装置检测法对接地故障进行处理，需要工作人员先在直流系统的各分支回路处安装穿心式电流互感器;然后利用在线装置对互感器接收到的信号进行分析;随后通过接地检测仪判断各分支回路的电流运行情况，将出现问题的回路所对应的传感器编号记录下来;最后在保持实时在线监测的条件下，按照编号对直流系统故障回路进行检修。这种接地故障处理方法具有较高的安全性，不需要断开直流系统各分支回路的电流，在移动式采集互感器检测到故障回路后，直流接地在线装置会自动发出警示信号，极大程度上提高了变电站直流系统运行的稳定性。
参考文献：
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