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直流系統(tǒng)作為電力二次系統(tǒng)的重要組成部分,涉及到繼保、遠(yuǎn)動(dòng)和通訊裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行,受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行過程中,直流系統(tǒng)引起保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng)嚴(yán)重威脅到電網(wǎng)的安全運(yùn)行,因此快速查找直流系統(tǒng)故障與及時(shí)消除故障隱患,從而保證電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。
變電站的直流系統(tǒng)是控制及信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的供給電源。直流系統(tǒng)的可靠性直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。目前變電站的直流系統(tǒng)均采用1IOV或220V電源供電，正、負(fù)母線一般 接有絕緣監(jiān)察裝置，對(duì)地電壓為兩極電壓的一半。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)一點(diǎn)接地故障時(shí)，雖不至對(duì)二次回路馬上造成事故, 如果有兩點(diǎn)接地, 可能發(fā)生造成繼電保護(hù)、信號(hào)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)外,還可能造成直流保險(xiǎn)熔斷,使保護(hù)及自動(dòng)裝置、控制回路失去電源,在復(fù)雜保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地,還可能將某些繼電器短接,不能動(dòng)作跳閘,致使越級(jí)跳閘,造成事故擴(kuò)大
本文介紹變電站直流系統(tǒng)接地直流接地的概念及產(chǎn)生的原因，分析了直流接地系統(tǒng)故障的危害及解決方法,與其常見直流接地故障的對(duì)策,為現(xiàn)場(chǎng)檢修及維護(hù)人員迅速且有效地應(yīng)對(duì)直流系統(tǒng)接地故障提供參考。
1、關(guān)于直流系統(tǒng)接地
1.1 直流接地的概念及產(chǎn)生的原因
直流電源為帶極性的電源，即電源正極和電源負(fù)極。直流電源的“地”并不是實(shí)際接地，僅僅是個(gè)中性點(diǎn)的概念。如果直流電源系統(tǒng)正極或負(fù)極對(duì)地間的絕緣電阻值降低至某一整定值，這時(shí)我們稱直流系統(tǒng)有正接地故障或負(fù)接地故障。
直流系統(tǒng)由各種保護(hù)、控制設(shè)備、電纜、端子及箱體等構(gòu)成，所接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中會(huì)由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化，設(shè)備本身的問題等等，在絕緣老化破損、機(jī)械振動(dòng)、灰塵沉淀、金屬生銹、潮濕、漏水等各種因素的作用下，不可避免的發(fā)生直流系統(tǒng)接地。從我們所遇到的直流接地情況看，以端子箱、壓力表進(jìn)水，電纜表皮破損，裸露金屬積有灰塵，在空氣潮濕時(shí)引起直流接地最為常見;備用電纜芯端面沒有包扎好而導(dǎo)致接地的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，另外，電纜在金屬處拐彎或穿過金屬物，由于振動(dòng)、碰撞下產(chǎn)生絕緣磨損，也會(huì)發(fā)生直流接地。因此接地原因分析有四個(gè)方面：
(1)設(shè)備損壞造成;
(2)氣候原因如下雨等，導(dǎo)致室外直流系統(tǒng)絕緣下降，從而導(dǎo)致接地;
(3)因工作人員疏忽造成的接地;
(4)小動(dòng)物爬入或小金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障。
2、直流系統(tǒng)接地的危害
變電站直流系統(tǒng)所接設(shè)備多、回路復(fù)雜, 在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中會(huì)由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化, 設(shè)備本身的問題等等, 而不可避免的發(fā)生直流系統(tǒng)接地。特別在變電站建設(shè)施工中或擴(kuò)建過程中, 由于施工及安裝的種種問題, 難以避免的會(huì)遺留電力系統(tǒng)故障的隱患, 直流系統(tǒng)更是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。投運(yùn)時(shí)間越長(zhǎng)的系統(tǒng)接地故障的概率越大。
2.1 接地分類:
由于直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接比較復(fù)雜, 其接地情況歸納起來有以下種種: 按接地極性分為正接地和負(fù)接地; 按接地種類可分為直接接地, 亦稱金屬接地或全接地和間接接地, 亦稱非金屬接地或半接地; 按接地的情況可分為單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、環(huán)路接地和絕緣降低或稱片接地。
2.2 接地的危害:
直流接地故障中,危害較大的是兩點(diǎn)接地,可能造成嚴(yán)重后果。正接地可能導(dǎo)致斷路器誤跳閘; 負(fù)接地可能導(dǎo)致斷路器的拒跳閘。直流系統(tǒng)如果僅僅是一點(diǎn)接地, 對(duì)二次回路一般不會(huì)造成事故, 如果有兩點(diǎn)接地, 可能發(fā)生造成繼電保護(hù)、信號(hào)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)外,還可能造成直流保險(xiǎn)熔斷,使保護(hù)及自動(dòng)裝置、控制回路失去電源,在復(fù)雜保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地,還可能將某些繼電器短接,不能動(dòng)作跳閘,致使越級(jí)跳閘,造成事故擴(kuò)大。就動(dòng)作的實(shí)際情況看, 當(dāng)直流系統(tǒng)監(jiān)測(cè)回路發(fā)出預(yù)告信號(hào)報(bào)警, 顯示該系統(tǒng)接地, 可以斷定,直流系統(tǒng)的接地故障已經(jīng)造成了斷路器可能發(fā)生誤跳或拒跳的事故隱患, 應(yīng)立即排除。
3、直流系統(tǒng)接地故障的查找、排除
查找接地故障的原則：根據(jù)運(yùn)行方式、操作情況、氣候影響來判斷可能接地
的地點(diǎn)，以先信號(hào)、照明部分后操作部分，先室外后室內(nèi)，先負(fù)荷后電源為原則，采取拉路尋找、分路處理的方法。在切斷各專用直流回路時(shí)，切斷時(shí)間不得超過3秒鐘，不論回路接地與否均應(yīng)合上。如設(shè)備不允許短時(shí)停電(失去電源后會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)作)，則應(yīng)將直流系統(tǒng)解列后，再尋找接地點(diǎn)。
排除直流接地故障。首先要找到接地的位置, 這就是我們常說的接地故障定位。直流接地大多數(shù)情況不是一個(gè)點(diǎn), 可能是多個(gè)點(diǎn), 或者是一個(gè)片, 真正通過一個(gè)金屬點(diǎn)去接地的情況是比較少見的。更多的會(huì)由于空氣潮濕, 塵土粘貼, 電纜破損, 或設(shè)備某部分的絕緣降低, 或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不穩(wěn)定, 隨著環(huán)境變化而變化。因此在現(xiàn)場(chǎng)查找直流接地是一個(gè)較為復(fù)雜的問題。
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