段晓华
华能洛阳热电有限公司 河南洛阳 471000
【摘要】本文就发电厂直流系统接地故障的查找过程、诊断方法以及处理情况进行了论述。
【关键词】发电厂、直流系统、接地故障
０ 引言
直流系统在电厂是十分重要的电源系统,它为控制回路、信号回路、继电保护、自动装置等提供直流电源,还为断路器的分、合闸提供操作电源。电厂内直流系统的支路很多，负荷涉及面广，受不良工作环境和户外恶劣天气等因素的影响，极易造直流系统接地。直流系统接地不仅影响电气主保护的安全可靠性，还会引起控制回路和保护装置失去电源，甚至会引起断路器不明原因的误跳闸事故。因此，必须重视直流系统接地的故障检查和故障排除工作，当发生直流系统一点接地后快速、准确地查找、排除故障点，确保系统安全稳定运行。
1 接地故障现象
2020年4月5日，某发电厂直流系统发生直流接地故障。#2直流绝缘在线监测装置报警，显示负极接地，负对地电压-6.2V，正对地电压214V，第3路控制馈线接地。经运行人员拉开第3路馈线开关，接地信号消失，重新送上接地故障出现。
2 直流接地查找
当时机组运行方式为单机单线路运行，考虑到直流接地故障的危害和直流接地故障处理不当可能造成的跳闸现象，排查中要特别地慎重和注意，为尽快排除直流接地故障，保证机组安全稳定运行，首先要找到接地的位置，这就是常说的接地故障定位。
2.1 摸清支路走向确定接地点
直流系统是一个庞大的、复杂的直流电源网络，所接设备多，母线、小母线层层分布，回路纵横交错，要求检修人员必须十分清楚和熟悉回路接线，才能保证排查过程中不出现失误。
.png)
采用拉回路的方法对各支路瞬拉排查(一般不超过3S)。 这一工作过程要快，防止保护因断电失效造成越级跳闸，对正在运行的保护屏，保护单元直流工作电源是不能停的，如线路高频保护、采用光纤通讯的线路纵差等。停电会造成开关误动。现场具体情况还得不同对待。
通过逐一排除最后确定接地点在线路第二套保护装置第二路跳闸回路。
2.2 线路第二路跳闸回路接地查找
该接地故障在控制回路中的跳闸回路，查找要非常慎重且难度大，必须依据保护装置和开关厂的控制回路图纸查找。
.png)
如图2所示，断开KM2开关直流接地信号消失，送上KM2信号发出，这就锁定了接地故障就在此控制回路。依据报警信息负极接地，首先将202线拆除使负极接线甩开，送上KM2开关，用万用表测201对地电压为+2.4V，接地现象仍然存在为正极接地。此时接地故障似乎变得更加难以捉摸，原本为负极接地又变成正极接地，在对图纸进行分析，发现接地是从负极由合位监视回路（合位指示灯）返串至正极，因负极接线打开而接地故障存在该回路上就反应为正极接地。如此判断故障点确在此回路，说明查找的方向没有错。进一步对图纸分析对接线检查，该跳闸回路由保护装置的分相操作箱和断路器操作机构箱两部分组成，首先要查清是哪一部分有问题。如图2，202线拆除状态，在保护柜将237A、237B、237C去机构箱的线同时拆除后，用万用表测201对地电压+110V接地消失；再将237A、237B、237C分别接上，接一相测201对地电压，接A相后测201对地电压+2.4V，B、C相正常；在保护柜上恢复237A接线，到变电站断路器操作机构箱处将237A线拆除，测201对地电压+110V。依此得出故障点就在断路器操作机构箱，且为A相。
2.3 断路器操作机构箱接地故障查找
确定是A相跳闸回路接地，断开该回路，恢复其它回路接线及供电，针对该接地回路所有串接的具体元件逐一排除，很容易找到接地点。
.png)
对就地控制柜内S2、K22及柜内布线一一检查没有发现问题，控制柜与机构本体连接电缆检查没有问题，图中虚线框住部分为机构本体元件，必须打开机构外壳方能检查。在检查机构内部之前，对机构加热器回路检查，测量加热器电阻为375欧姆，比较其它两相一致，排除了因加热器不起作用而使机构内部绝缘降低的可能。针对原理图的分析，检修人员打开机构外壳做进一步检查，外壳拆卸后明显发现第二组跳闸线圈Y3引线1未固定好，正好搭在加热板上外皮烧损造成接地，进行绝缘处理后恢复拆除接线，直流系统绝缘监测正常。
历经两天时间，这起直流接地故障终于查出并处理，为了避免类似现象再次发生，检修人员对其它开关机构也进行了检查和处理。这次故障暴露出开关设计缺陷，机构底部加热器与跳、合闸线圈接线安装与布置不合理，且接线固定不到位搭接在加热板上造成接地。如图3接地点极有可能造成保护拒动，及时的检查与处理彻底地消除了安全隐患，否则还会出现合闸与另一路跳闸回路接地，后果将不堪设想。
3 直流接地故障排查建议
（1）充分依据现场直流绝缘在线监测装置报警信息，能够直接判断出接地极性、接地馈线、动力回路接地还是控制保护回路接地，大大缩短故障排查时间。
（2）确定某一回路接地时，要熟悉和查看施工图纸对回路分段、分单元、分元件查找，明确排查路线，理清工作思路，正确迅速排查。
（3）排查过程中断开的回路和拆除的接线一定要有记录。
（4）万用表电压测量法是一种简单易行，能快速帮助找出接地点的方法。当直流一极接地时，另一极对地电压为全电压。
4 结束语
直流接地故障是发电厂最常见的一种故障，若要正确处理直流系统故障，一要对公司直流系统网络非常了解，二要熟悉二次回路原理图，同时遵照直流接地查找的顺序与原则，防止保护误动或拒动，减少遗漏和排查的盲目性，理清思路、分清现象，用正确的方法和步骤迅速、准确地排查出接地点。