罗晓亚
国家能源集团神东煤炭分公司神东供电中心 陕西榆林719315
摘要：变电站直流接地故障会影响到系统的安全稳定运行，因此掌握直流接地故障的查找和处理方法显得尤为重要。本文详细分析了变电站直流接地的查找与处理。
关键词：变电站；直流接地；查找；处理
变电站作为电力系统中较重要的组成部分之一，其运行可靠性不仅会影响电力系统，还会影响电力用户。因此，当变电站直流系统发生接地故障时，必须以最快速度准确找到故障点，并及时处理，使故障对系统运行的影响降至最低。
一、变电站直流接地原因
1、二次设备和二次回路中所使用的绝缘材料质量及绝缘性能不符合相关规范标准。或绝缘材料使用年限过长未及时检修更新，发生老化、腐蚀、剥落等现象。
2、二次回路、电气设备及直流系统所处运行环境潮湿，阴雨天多，造成绝缘性能下降，可能导致直流接地故障。
3、系统内的金属零件脱落掉在元件上，导致金属屏与直流回路短接，造成直流系统接地故障。同时，一些小动物爬入带电回路中，也会导致系统出现故障，发生直流接地。
4、二次回路和电气设备因安装设计或运行维护不合理，造成直流系统潜在的接地故障。常见问题有：二次回路带电端断线或固定不牢靠，设备受碰撞或震动时，出现接地故障。在二次接线中，电缆芯一头接入端口运行，另一头被当作不带电或备用芯而使其直接裸露在金属件上，导致接地故障。接地设备与直流带电设备在安装设计时绝缘间距小，当出现过电压时，间隙可能被击穿，导致直流接地故障。
二、变电站直流接地危害
变电站直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行中会因环境的改变、气候的变化、电缆及接头老化、设备本身问题等，不可避免发生直流系统接地。特别在变电站建设施工或扩建中，因施工及安装问题，难免会遗留电力系统故障隐患。直流系统更是一个薄弱环节，投运时间越长系统接地故障概率越大。若直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值，或低于某一规定值，这时称该直流系统有正接地故障或负接地故障。因断路器跳闸线圈均接负极电源，故当发生正接地时回路在发生两点接地或绝缘不良，可能导致断路器跳闸。直流系统负接地时若回路中在有一点接地，形成两点接地，可将跳闸回路或合闸回路短路，保护拒动，导致断路器拒跳闸，同时可能会使熔断器熔断或继电器触点烧坏。所以虽然直流回路是非接地系统，发生一点接地不会影响设备正常运行，但接地点必须尽快查到，予以消除或隔离。
三、变电站直流接地故障查找原则
在变电站直流系统接地故障查找中，相关技术人员应从实际出发，充分结合故障可能发生方式、故障类型、事故类型、天气与人为原因等进行接地位置分析和检测。在接地故障实际查找中，技术人员应遵守以下原则：①查找工作应从直流系统信号和照明入手，若发现无问题，则检查操作部分。②在室内室外的查找中，先查找室外，然后是室内。先查找用电负荷，然后是电源。③若需对直流回路线路切断，则断电状态应尽量维持在3s以内，3s时间过后，不管是否查找到结果都应立马恢复供电。④若切断专用直流回路上的设备会导致保护误动作，则不能采取短时停电操作，应先解列直流系统，再查找接地故障。想要快速解决变电站直流系统故障，先要找到接地发生的地方，快速进行接地故障定位。通常，直流接地故障的发生位置一般不止一个点，一点接地情况较常见，而两点接地或其他多点接地情况较少见。若出现接地故障报警，通常是因环境过于潮湿，尘土黏结，电缆破损而导致的绝缘降低。在接地故障发生后，故障情况是处于不断变化的状态中，因此，在接地故障现场查找是一项复杂和繁琐的工作。
四、变电站直流接地故障查找步骤
通常，直流接地故障查找步骤为：首先，判断接地故障是由直流正极接地还是负极接地引起的，再根据故障现象分析其原因。其次，在二次回路无异常情况下，应终止一切操作，并将工作电源打开，重新观察工作信号的状态是否正常。再次，缩小故障排查范围，可采用分线方式进行。先将整个直流系统分成几个小区域，且每个部分最好相互不产生影响，此过程用蓄电池比用充电器好。这种方法会出现短暂的“停电”现象，便于检查回路中的负荷，查看其是否出现直流接地现象。这种方法的使用范围具有一定局限性，其只能用于检查不太重要的直流负荷及不能直接被转移的负荷。最后，保证查找中人员配置合理性，即检查现场应与调度室保持沟通，在检查的同时要有专人观察信号或指示的变化情况。比如，在上述检查方法中，先要将临时工作的电源关闭，再按顺序分别断开事故照明、操作、蓄电池回路。
五、变电站直流故障查找的注意事项
直流接地故障发生时具有很大危险性，所以在查找过程中要注意查找过程的安全性，保证工作人员的人身安全，在直流系统接地故障的查找中要注意以下问题：①当直流系统接地故障发生时，禁止在二次回路上实施处理方法，开展处理工作。②若需采用拉回路法处理，切断直流电源要先征求上级同意，并保证断电时间在3s以内，操作过程要迅速。③⑧在可能出现直流系统接地故障时，为避免出现错误判断，要通过信号、光子牌、绝缘监察表等进行综合判断，提高判断准确性。④在进行直流系统接地故障查找时，要避开用电负荷的高峰期。⑤在直流系统接地故障查找中，工作人员要小心工作，避免工作失误造成短路导致跳闸。⑥在直流系统接地故障查找中，要按图纸操作，避免错拆或误解情况的出现，在拆线时要标记好序号。⑦在进行直流系统接地故障的查找时要使用内阻大于2000的仪表。⑧在进行直流系统接地故障的查找时，工作人员要有两个或以上，在查找中要注意保护人身安全，避免发生触电危险。⑨在主流系统发生接地故障时，严禁使用灯泡查找故障发生点，防止短路情况的发生。
六、变电站直流系统接地故障处理方法
1、拉路法。拉路法是通过依次断开各直流馈线，仔细观察各直流馈线的接地现象，若接地现象消失，则判断该直流馈线发生接地故障。拉路法的作业顺序是严格按上述故障查找原则进行，但直流系统是变电站重要的操作电源系统，不能随意中断运行，否则易造成保护误动作、开关误跳闸现象。由此可见，拉路法受现场工作环境影响较大，要在尽量减少拉路前提下迅速确定故障点，对运行人员的接地故障查找经验及对现场环境的熟悉程度提出了更高的要求，一般与其他故障点查找方法配合使用。
2、选线装置监测法。这种方式是通过在线绝缘监测装置对直流系统各个部分的对地绝缘情况进行监视。优点是实现了在线实时监测，可随时报告直流系统接地故障，并在控制屏显示出接地回路编号。缺点是只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，无法对具体接地点进行定位，并且在技术上受限于监测点数量，不能将接地故障点的查找缩小到更小范围；在施工安装上也存在诸多不便；这类设备还有着检测精度不高，抗干扰能力差，经常误报的问题。所以在日常应用中，还要结合其他查找方法进行故障查找。
3、便携式定位装置检测法。这种方法是通过便携式定位装置确定变电站直流系统接地故障的位置，其主旨是通过故障定位装置查找直接接地故障点。该方法具有前两种方法无法比拟的优点，即能在无需断开直流回路的情况下带电查找故障点，大幅提高了故障点查找效率和安全性。另外，该方法还可对接地故障点进行准确定位，弥补上一种方法的劣势。
总之，变电站的直流系统是变电站各个系统中的重要组成部分，作为控制、保护、信号、自动装置、交流不停电电源及事故照明等的直流电源，直流系统的正常运行是这些设备可靠运行的基础。
参考文献：
[1]郑宪伟.变电站直流系统接地故障查找与处理[J].黑龙江科学,2015(12).
[2]李洪立.浅谈变电站直流系统接地故障和处理[J].科技展望,2015(08).
[3]耿星.变电站直流系统接地故障查找与处理方法思考[J].广东科技,2016(14).