变电站直流系统接地故障及检测方法

变电站直流系统接地故障及检测方法

谢素梅 王俊霖 王少臣 侯鑫

四川红华实业有限公司，四川 乐山 614200

摘要：现阶段，我国经济发展态势良好，城市化建设进程不断深入，电能在人们的日常生活中具有越来越重要的作用。本文针对变电站直流系统接地故障问题及相关检测方法展开研究，分析变电站在运行过程中出现直流接地情况后是否能够维持稳定运行状态，总结相关工作经验，针对各种不同类型的接地问题进行分析，希望能够为同行业工作者提供科学化发展建议。

关键词：接地故障；直流系统；变电站

前言：对于变电站中的直流系统而言，主要由硅整流充电器和蓄电池等几项重要部件组成。当直流系统处于运行状态时，主要发挥自身对变电站的控制作用，同时还可以对各种照明装置和自动装置进行有效控制。在此期间，此系统能够为保障系统中的开关分合闸运行提供保障作用，所以，确保直流系统稳定运行工作状态具有十分重要的安全保障意义。

一、直流接地原因分析

对于变电站中的直流系统而言，当其处于运行状态时，需要使用一定数量的的电缆配合，并且电缆的最终分布情况大多比较广泛，在这样的情况下，经过一段时间的使用后，电缆设备会受到来自外界环境造成的不良影响。例如：受到气候或者人为行为造成的影响，其中，如果部分比较重要的绝缘元件设备因此出现损坏的情况，造成绝缘效果受到影响而降低，或者出现直流接地的问题，往往会造成十分严重的后果。

（一）直流系统、电气设备、二次回路

直流系统、电气设备、二次回路属于变电站中的三个关键组成结构，因为变电站在实际运行期间比较容易受到来自外界环境因素的影响，尤其是在部分外部环境比较恶劣的地区时，造成的影响尤为严重^[1]。例如：在部分比较潮湿或者阴雨天中，这种外部环境容易使变电站中的各种电气设备相继出现绝缘性不断降低的情况，较为严重的还会直接产生直流接地的严重后果。例如：在部分降水量较大的条件下，电气设备自身的外窗密封度不足，就会让雨水由此流入到户外二次接线盒设备中，此时就会使接线桩头和对应的外壳产生导通作用，进而引发直流接地故障问题，后果十分严重。

（二）绝缘设备或者二次回路问题

针对现有正处于使用状态的各种设备，如果在绝缘设备的材料使用发面出现问题，如：使用部分性能相对不足的绝缘材料，或材料使用年份过久、时间较长，并未对其进行定期检修，在这样的情况下就会造成绝缘材料出现老化问题。其中，在使用实际使用阶段，还会出现扭伤、磨伤、压伤或者烧伤等其他类型的问题，均会导致直流接地问题发生，造成严重后果^[2]。

（三）金属零件或动物接触元器件

当电力系统处于运行状态时，如果部分金属零件或某些小动物掉落在元器件上，同样会导致直流接地问题的发生。例如：在野外地区的蜈蚣、老鼠等动物进入回路中，此时的部分金属零件正处于二次回路的工作状态下，在动物直接落到带电直流的回路结构时，就会导致直流回路或者金属屏短接问题出现。其中，在二次先绝缘皮转动部件时，还会产生不可避免的磨损情况，同样会导致出现直流接地的安全故障问题发生，造成严重后果。

二、直流系统接地引发的危害

（一）负极接地危害

如果直流系统中的负极接地，会造成系统的部分自动保护装置不能正常完成指挥动作^[3]。与此同时，处于这样的条件下，还会诱发出一点接地问题，使保护继电器线圈、跳合闸线圈装置发生短接问题，导致设备无法进行有效的调度工作。在此期间，电源位置还可能出现保险丝熔断的情况，进而对变电站中的继电器节电形成一定程度的损害。处于这样的条件下，保障带能源中的保险熔断处于正常情况，但是此时的继电器接点位置则会出现意外损坏，造成严重后果。

（二）正极接地危害

直流系统正极接地后，会导致保护装置和自动装置出现误动问题，这种设备故障问题大多发生在正极处于状态时，会立即形成相应动作。所以，对于设备中的跳合闸线圈、继电器线圈而言，均需要在与负极电源进行接通操作时，保证其回路位置的准确性，针对比较容易接地的情况进行妥善处理，防止由于误动作的造成的接地问题发生。

（三）正、负极接地危害

直流系统中，正、负极端均有一点出现接地情况时，就会造成系统立即出现短路的后果，导致电源保险丝被熔断。面对这种类型的故障问题，变电站中的保护装置、其他自动装置、控制回路均处于无法正常工作的状态中，电力供给也会中断。

对于变电站中的直流系统而言，当出现接地故障问题后，均会对直流系统整体形成极大程度的威胁，导致变电站无法保持稳定运行状态。情况比较严重的还会导致电力系统的整体稳定运行受到影响。所以，需要针对可能会出现的各种接地问题故障进行全面分析，并以此为基础，做出行之有效的处理措施，保证变电站工作的稳定性。

三、直流系统接地故障检测办法

变电站中的直流系统处于运行状态时，如果发生直流接地情况，需要立即结合起系统的实时工作情况，需要立即查找出接地点的所在位置，以此对此时出现的故障问题展开全面分析和快速处理，避免问题变得越发严重

^[4]。

故障问题成因分析过程中，首先需要对出现接地故障的极性加以确定，以此为依据，对出现的各种故障成因进行分析，判断是否与天气环境等外部环境因素有关，待分析工作完成后，还需要对部分需要进行室外作业或者设备操作情况加以全面了解。如果发现问题发生在二次回路中，则需要依旧保持固有作业状态，同时也可以进行相应设备的专业检修试验，此时需要立即停止作业，并将工作电源拉开，使其处于断电状态，并对其接地信息的具体情况进行最终判断和处理。

在完成上述工作内容后，还需要进行故障问题成因分析，可利用具备微机多路绝缘检测仪装置进行检测，这样能够更加及时的找出对馈线路数，并为之进行准确的处理。如果不具备足够的设备使用条件，则可以在分析故障期间选择“瞬停法”的处理方式，进行相应的故障问题分析。

在实际操作过程中，利用在某一瞬间的回路电源切断效果，判断这一时间点对其系统中的不同装置信号、便针的实际工作情况进行最终确认。在此期间，还需要始终保持直流回路中的断开路线处于4秒以内，此后无论是否继续存在发生接地问题，都需要立即合上开关。如果经过上述处理后接地现象消失，则可以确认在此回路中出现故障问题。如果相反，接地现象并未消失，则可以表明该回路运行处于正常状态。在此之后还需要对其余未经处理的回路进行断开处理，通过这种方式完成对故障问题的有效分析。在故障检测过程中，需要保持对存在明显缺陷的回路进行优先测试。在实际测试期间，还需要优先使用准备好的备用设备，在此之后则可以对正在运行设备进行相应测试，找出问题所在。

结语：

综上所述，在对变电站直流系统出现接地故障的检测分析中，各种因为直流接地故障出现的电路问题，均会对电力系统的正常使用造成直接影响，并形成严重的安全威胁，对电力系统的平稳运行状态造成直接干扰，所以，需要在发现故障问题的第一时间做出反应，及时找出故障位置，并进行针对性处理，为变电站的平稳运行状态提供更加可靠的安全保障。

参考文献：

[1]安佰强.智能变电站直流系统接地故障诊断研究[D].西安理工大学,2020.01(05)59-60.

[2]王龙,杨凯,秦川,黎月泰.变电站直流系统接地故障新型查找方法[J].宁夏电力,2020,05(01):44-46.

[3]郭兴强,党政,纪哲夫,王国民,刘志伟.变电站直流系统接地故障解析及新型检测方法的研究[J].电子测量技术,2020,43(03):81-85.

[4]刘渝根,陈超,杨蕊菁,李力行,谭思文.基于小波相对熵的变电站直流系统接地故障定位方法[J].高压电器,2020,56(01):169-174.