发电厂直流系统接地故障分析及应对措施研究

李桂香

摘要：直流系统是发电厂电气系统的一个重要组成部分，它对保障整个发电厂的安全稳定运行起着特殊的作用。为了使直流系统能够更好的为发电厂服务，本文首先对发电厂的直流系统进行了简单的概述，其次分析了发电厂中常见的两种直流系统接地故障：一点接地和两点同时接地故障机理，最后结合本人多年的实际工作经验重点对直流系统接地的原因以及相应的应对策略进行了研究，以期对发电厂直流系统的安全稳定运行能有所助益。

关键词：发电厂；直流系统；接地故障；应对措施；分析；研究

0引言

由于在发电厂中继电保护回路、对各种信号进行传递的信号回路、自动化运行的自动装置、发生故障时用到的照明系统以及电厂内外进行通信的通信回路等二次设备都需要直流系统进行供电，因此直流系统能否安全稳定运行会直接影响到整个发电厂的正常运行。一旦发电厂的直流系统出现故障，不但会影响到本发电厂的正常稳定运行，甚至还会影响到与该电厂相连的其它电厂甚至整个区域电网的安全稳定运行，因此我们必须对发电厂直流系统常见的故障及应对措施进行重点的分析和研究，以保证发电厂直流系统的安全稳定运行。

1对发电厂直流系统的概述

220v或士110v直流供电系统是我国当前发电厂中二次系统部分主要采用的运行方式，在把直流设备连接到主控室直流配电屏的直流母线上，再把短路保护电源、合闸电源、照明电源等从直流母线上引出，电力电子整流器和蓄电池并联共同工作的浮充供电方式是目前我国各发电厂主要所用的直流系统，在系统正常工作时蓄电池是一直保持充电状态的它只是作为电力系统的一个备用电源，以防在电力系统交流出现故障时还可以有持续不间断的电流供应给整个系统，电厂中的220v交流电可以通过整流器转换为直流电，用这些直流电可以给直流用电设备供电。

2 发电厂直流系统接地故障分析

在发电厂中，我们最常见的两种直流系统接地故障便是一点接地或两点接地故障。由于发电厂存在着特殊的直流系统的连接结构，因此直流系统的接地故障经常会发生，在发生一点接地后除了一些特殊的情况不会引起系统故障，其余情况都会引起系统故障，比如说：继电器误发信号不会引起系统故障，这主要是由于短路电流没有产生，其余情况都会引起系统故障，但这种一点接地不引起系统故障的概率很小。若发生两点同时接地，就会严重危害到系统设备。而直流系统两点接地通常是由于继电器误动作、继电器拒绝动作、熔断器熔断等情况引起的。所以在发生一点接地后必须在第一时间把这种故障消除，给电力系统造成巨大的危害。由于概率大随机性强是一点接地的主要特点，因此其预防难度会更大，运行人员更应该重视。

3直流系统接地的原因及应对策略

3.1直流系统接地的原因分析

3.1.1规划设计因素

有的地方在设计城市线路时，经常把电缆隧道和蒸汽管道、水管道在一起修建，并且对它们没有进行很好的隔离，一旦蒸汽管道或水管道出现泄露现象，将直接威胁到电气设备的安全。另外有些地方还存在着交直流信号混用一根电缆的现象等这些都是由于规划设计不当给电力系统埋下的接地故障。

3.1.2设备内部因素

自身因素是造成直流接地故障的一个很重要的方面，如开关柜小母线上有过多的灰尘沉积、继电器机械部分出现不灵活现象、线圈老化、损坏绝缘、电缆沟内严重积水等等这些现象都可能引起接地故障。

3.1.3外部环境因素

外部环境因素也很容易造成直流系统接地故障的发生。比说在长时间的分吹日晒和外部环境温度的剧烈变化下，在户外的二次回路控制箱、开关箱、监测仪表以及密封圈很容易发生老化现象，以至于橡胶的绝缘特性在回路导线中减弱，降低设备的使用寿命。当遇到雨雪和雾霾天气时，会使箱内的湿度增大，如果无法及时有效的把这些湿气排除，那么凝露现象会很容易发生，致使发生直流接地现象。

3.1.4人为因素

由于燃料系统产生的灰尘比较多，需用水经常冲洗。如果运行人员在对设备清扫的过程中不慎使水喷洒到直流回路上，这样就很容易引起直流系统的损坏，再者工作人员在接线路接头时认真度不够，把线路的绝缘层损坏等等都容易导致线路直流系统的损坏。

3.2应对策略

3.2.1接地点的查找

要想把线路的故障快速的排除，我们必须要掌握一些线路故障点常用的查找方法：

（1）拉回路法。拉回路法主要采用的是对故障回路进行断电处理的方式，此方法适合查找所有的接地故障点。在对故障回路进行断电处理时，一般按事故照明回路；信号回路；操作回路；保护回路的顺序进行断电处理，逐步缩小故障点范围，然后再逐一排查故障点所在范围内的分支网络，直到把接地点找到为止。

（2）实时监测法。此方法主要是通过采用在线监测装置实时跟踪监测直流系统的对地绝缘状况，进而来判断故障点所在的具体位置。此方面最大的优点就是可以实现实时监控并能报告显示故障点的接地回路，但该方法准确定位接地点具体的所在位置。

（3）电压测量法。利用万用表测量正负母线电压，若切除某部分负载后，在万用表上显示的数字发生了变化，则说明切除的部分就是接地部分。

（4）移动定位装置查找法。该方法主要用于测量一些不能断电的自动化设备，可以带电检测查找接地点是移动定位装置查找法的最大优势。

（5）应用新型绝缘监测设备查找法。该装置主要通过应用无接触激磁调制直流微电流智能传感器，利用正、负母线对地的接地电阻，母线产生的漏电流的大小测量出来，进而判断出接地电阻的大小，然后再判断非接触式磁性调制母线接地故障方式。

3.2.2预防控制措施

要严格控制直流直接接地连线形成的二次设备的绝缘水平，要把控制用的直流和其它直流线路分开，对于操作机构、户外端子箱、直流屏柜等设备要定期的清扫，以防由于浮尘的大量聚集导致直流系统的对地绝缘性能降低。为了做到对易发生接地短路点的全面了解和掌握，最好安排运行人员对直流系统的绝缘情况定时定点的检查。同时要密封处理好暴露在室外的直流装置，保证其免受雨雪大风等自然天气的影响，对厂用的照明设备也要及时的维护，在修建电缆隧道和户外的电缆沟时，为了使设备免受水害的影响，一定要把排水系统设置好，以确保有效保护电气设备。要经常派专人监视和检查直流系统的绝缘水平。在制作中央控制室的控制保护屏时，最好制作成前后带门的封闭式结构，对有缺陷的直流支路和设备一定要及时的处理和维修，争取把电气设备发生故障的几率降到最低。

4结语

发电厂直流系统部分对整个电厂的安全稳定运行具有十分重要的意义，它是供给继电保护、控制回路、信号回路、计算机监控、通信、事故照明、交流不间断电源等二次设备的重要电源，对供电的可靠性要求极高，一旦发生直流接地故障我们必须及时处理，否则将会严重影响到发电厂的安全稳定运行，甚至会影响到整个电网，所以我们必须加强对发电厂直流系统运维和保护工作，使其能够更好的为电厂的安全稳定运行服务。

参考文献：

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