范冬冬
中安联合煤化有限责任公司 安徽 淮南 232000
摘 要：通过对变电站直流接地的原因、危害的阐述，总结出了对直流接地的防范措施。针对直流接地的客观原因，总结出了一些具体的接地处理时的顺序、原则和方法。
关键词：直流系统；接地；原因；防范措施
1 概述
直流系统在变电站分布范围广，外露部分多，电缆多且较长，很容易受灰尘、潮气的侵蚀，使某些绝缘薄弱的元件绝缘降低，甚至绝缘破坏，造成直流接地。
直流系统发生一点接地是常见的异常运行状态，虽不直接产生恶果，但危害性很大。如直流系统发生一点接地后，在同一极的另一地点再发生接地或另一极的一点发生接地时，就构成两点接地短路，将造成继电保护、信号、自动装置误动作或拒绝动作，或造成电源熔断器熔断，保护及自动装置失去电源。
2 变电站发生直流接地的主要原因
根据我这些年在生产现场实习遇到的运行经历，将变电站发生直流接地的主要原因总结如下：
1．雨季房屋漏雨、室外端子箱进水、夏季桑拿天潮气侵入等原因造成室内二次回路、室外端子箱的二次设备绝缘性能下降，进而发展成的直流系统接地。
2．小动物爬入如壁虎、老鼠等爬上端子排，造成直流接地故障。
3．二次回路有工作，人员误碰或小金属零件掉落在元件上，造成直流接地故障。
4．二次回路连接、设备元件组装不合理或型号错误。元器件使用时间过长导致绝缘材料老化。带电体与接地体、直流带电体与交流带电体之间的距离过小等，当直流回路出现过电压时，将间隙击穿，形成直流接地。
5．新设备安装，二次设备接线不及时，电缆裸露受潮导致直流系统接地。
3 直流系统接地的方式
3.1 直流系统接地的常见方式
1．直流正极接地，有使保护及自动装置误动的可能，因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通（正极接通即动作），若这些回路中再发生一点接地，就可能引起误动作（因两接地点使正极电源被接通，构成回路）。
2．直流负极接地，可能使继电保护、自动装置拒绝动作。因为回路中若再发生某一点接地时，则合闸线圈被接地点短接而不能动作。
3．直流系统正负极各有一点接地，会造成短路使熔断器熔断，使保护及自动装置、控制回路失去电源。
3.2 典型案例
中安联合热电部电气设备容量为200AH 1#、2#直流系统在调试过程中报出两个回路各出现一次接地报警信号，两次检查回路对地泄漏电流结果分别为-4.2mA、+5.2mA，判断一次为直流系统负接地，一次为直流系统正接地（该套直流系统厂家在系统接地参数设置时，正、负对地泄漏电流在5mA左右时，基本判断为该回路正极或负极接地）。
3.3 故障分析
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3.3.2 故障原因分析
根据200AH直流系统绝缘监测装置报警信号显示漏电流为-4.2mA和+5.2mA，在200AH直流系统馈线柜控制电源可以直接判断为#2炉10kV A段、#3炉10kV B段直流控制回路接地。
采用直流接地判断方法拉路查找法进行接地故障点排查。具体操作方法是首先直流接地确认在厂用电10kV #2炉A段、#3炉B段。依次把#2炉A段、#3炉B段10kV馈线电机信号、控制回路逐一拉开，检查直流接地现象是否消失。在拉到#2炉A段A一次风机5223柜，#3炉 B段B引风机5320柜时，直流接地现象均已消失，漏电电流显示为零。根据上图，用万用表检测111点对地电压为零时，正极对地短路；103点对地电压为零时，负极对地短路。立即到现场确认检查，查到操作柱时，发现二次线未接，散放在地面且电缆头未做防护，裸露并与金属框架有接触，现场有雨后的积水。
对现场二次电缆头进行绝缘防护处理后，用500V摇表摇测控制电缆绝缘，绝缘值为6MΩ，绝缘合格。将直流控制电源合上后，漏电流显示为0，接地故障已排除。
由此确认直流接地故障直接原因为现场二次摆放混乱，湿度偏大，电缆头未做防护处理导致与金属框架直接接触。
3.4 故障检查的方法
对于直流回路的故障检查，我们可以用以下两种方法。
3.4.1 快速拉路法
一次短时断开，若断开某一分路时，接地信号消失，测正、负极对地电压恢复正常，则接地故障点便在此分路范围内。
3.4.2 转移负荷法
将故障所在母线上的较重要的馈线分路，依次轮换转移切换另一段直流母线上，监视该段母线上的“直流母线接地”信号是否消失（故障转移到另一段母线上），查出接地点在哪一馈线支路。
3.5 故障排除具体措施
针对以上的分析，结合现场施工情况，我们采取了拉路法对故障点进行查找和判断。接地发生时，#2炉、#3炉均处于安装、调试阶段。站内设备调试，现场设备处于安装，两家单位在工程施工配合上存在一定问题，处于互相独立。调试单位对站内设备进行二次线校对、保护试验时合上控制回路电源，安装单位对现场电机起动操作柱进行安装和二次线接线阶段，存在二次线不能及时安装到位而散落在施工现场，电缆头没有进行绝缘保护处理，遇到阴雨天气时，由于二次线裸露而出现正、负极对地直接短路。出现两次相同接地现象，要求安装单位在二次线不能及时就位时，一定要对电缆头进行绝缘保护。要求调试单位在调试设备前同施工单位确认二次线接线情况，在合上控制电源后，首先要确认直流正、负极电压是否发生变化，若发生变化时，应立即断开直流电源，查找原因。在试验结束后要及时断开直流控制电源，以防止再次发生同类问题。
4 直流系统接地故障的处理方法
我们在加强防范措施的同时，还注意提高故障判断和处理的技术水平。
查找和处理二次回路的接地关键在于熟悉回路的接线和原理，在于能分析、判断和缩小范围。有了正确地分析判断，掌握了正确的方法，才能准确地查处和排除故障。确定检查顺序时，先查发生故障可能性大的，较容易出问题的部分。
查找之前，根据泄漏电流先判明接地故障的极性。在直流盘上绝缘监察正负极对地电压，直流系统对地绝缘良好时，正、负极对低电压基本相等。若测量正对地电压为220V，负对地电压为零，则说明负极完全接地；反之，说明正对地电压为220V，负对地电压为零，则说明为负极完全接地；反之，说明正极有接地故障。如果属不完全接地故障，则绝缘降低的一极对地电压较低（不为零），而另一极对地电压较高。
7 结束语
变电站的继电保护、自动装置、信号装置、电气设备的远距离操作，一般都采用直流操作电源。因此，不论是直流系统的哪一点接地，都将影响变电站的安全可靠运行，都是至关重要的。所以，保证变电站的直流稳定运行，事故情况下的快速正确查找，就成了变电站运行维护的重中之重。
参考文献
[1] 继电保护事故处理技术与实例.中国电力出版社，2004
[2] 工厂供电（第4版）. 机械工业出版社，2006