最新变电站直流系统接地故障查找及处理流程(5篇)

变电站直流系统接地故障查找及处理流程篇一

摘要：直流系统是变电站的一个重要组成部分，直流系统接地是常见的缺陷。主要介绍了变电站直流接地的危害，并对直流系统接地的原因进行分析及查找方法，从而找到相应的防范措施来保证直流系统的稳定运行。关键词：直流系统；接地；绝缘；断路器

0 引言

变电站直流系统以蓄电池储存能量，以充电机补充能量，向全站保护、监控、通讯系统提供不间断电源，确保其安全、稳定、可靠运行。正常情况下正、负极对地均为绝缘的，发生一点接地时，正、负极对地电压发生变化，接地极对地电压降低，非接地极电压升高，供电可靠性大大降低，因为在接地点未消除时再发生第二点接地，极易引起直流短路和开关误动、拒动，所以直流一点接地时，设备虽可以继续运行，但接地点必须尽快查到，立即消除或隔离。直流接地故障产生的主要原因

1.1 基建及施工遗留的故障隐患

在发电公司建设施工或扩建过程中，由于施工及安装的种种问题，会遗留下电力系统故障的隐患，直流系统更是故障隐患的薄弱环节，这些环节在投产初期不易控制和检查，投运时间越长，系统接地故障的概率就越大。

1.2 外力损伤

直流回路在运行过程中不可避免地要受到检查维护人员在工作过程中因挤压、移动、及不当冲洗等外力造成的损伤。

1.3 质量原因

因市场供应直流电缆设备质量参差不齐，质量不良的直流电缆成为一种直流接地的故障隐患。

1.4 自然原因

发电厂直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境、气候的变化、电缆和接头的老化及设备本身的问题等而发生直流接地故障，特别是处于沿海地区的电厂，因海拔较低且处于高盐、高湿环境，更不可避免地会发生直流系统接地故障。直流系统两点接地的危害分析现以图1为例说明直流接地的危害。当图1中a点与c点同时有接地出现时，等于+km、-km通过大地形成短路回路，可能会使熔断器1rd或2rd熔断而失去保护电源；当b点与c点同时有接地出现时，等于将跳闸线圈短路，即使保护正常动作，tq跳闸线圈也不会起动，断路器就不会跳闸，因此在有故障情况下就要越级跳闸；当a点与b点或a点与d点同时接地时，就会使保护误动作而造成断路器跳闸。直流接地的危害不仅仅是以上所谈的几点，还有很多，在此不一一介绍了。

图1 直流接地示意图直流接地故障的查找方法及存在的问题

排除直流接地故障，首先要找到接地的位臵，这就是常说的接地故障定位。直流接地大多数情况不是一个点，可能是多个点，或者是一个片，真正通过一个金属点去接地的情况是比较少见的。更多的会由于空气潮湿，尘土粘贴，电缆破损，或设备某部分的绝缘降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不稳定，随着环境变化而变化。因此在现场查找直流接地是一个较为复杂的问题。

3.1拉回路法

这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。所谓“拉回路”，就是停掉该回路的直流电源，停电时间应小于三秒。一般先从信号回路，照明回路，再操作回路，保护回路等等。该种方法，由于二次系统越来越复杂，大部分的厂站由于施工或扩建中遗留的种种问题，使信号回路与控制回路和保护回路一个严格的区分，而且更多的还形成一些非正常的闭环回路，必然增大了拉回路查找接地故障的难度。正由于回路接线存在不确定性，往往令在拉回路的过程中，常常发生人为的跳闸事故，再加上微机保护的大量应用，微机保护由于计算机的运行特性也不允许随意断电。“拉回路”可能导致控制回路和保护回路重大事故发生。3.2直流接地选线装臵监测法

这是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装臵。该装臵的优点是能在线监测，随时报告直流系统接地故障，并显示出接地回路编号。缺点是该装臵只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，但对具体的接地点无法定位。技术上它受监测点安装数量的限制，很难将接地故障缩小到一个小的范围。而且该装臵必须进行施工安装，对旧系统的改造很不便。此类装臵还普遍存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。

3.3便携式直流接地故障定位装臵故障定位法

该装臵是近几年开始在电力系统较为广泛应用的产品。该装臵的特点是无需断开直流回路电源，可带电查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”的方法，极大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且该装臵可将接地故障定位到具体的点，便于操作。目前生产此类产品的厂家也较多，但真正好用的产品很少，绝大部分产品都存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。防范措施

4.1 经常检查各支路直流系统的绝缘状况 ,对于户外电气设备和热工就地装臵的直流系统的绝缘状况更应经常检查 ,要特别注意检查各支路的跳闸回路。具体检查方法:将该支路的断路器合上(注意:此时隔离开关应在断开位臵或断路器拉至试验位臵)。然后取下该支路的直流电源的熔断器 ,在熔断器的下方(即负荷侧)将正、负极短接 ,用兆欧表检查绝缘电阻是否符合要求 ,如发现接地应及时消除。

4.2 发生直流系统接地时 ,常采用取下直流熔断器来观察直流接地是否消失 ,在取直流熔断器时应先取非接地极的熔断器;在投熔断器时 ,先投非接地极的熔断器。其目的是使非接地极对地电容有一定的充电时间 ,使该支路的正、负电源间在未形成回路前 ,先使非接地极电容充上一定电压 ,即 uc不等于0 ,从而降低 ul ,防止断路器误动。

4.3 出口继电器和断路器的跳闸线圈的动作值按规程要求为(30 %-70 %)uh ,实际工作中调整在(60 %-70 %)uh之间最好。

4.4 运行维护人员必须熟悉现场运行规程，在直流回路工作时，做好安全措施，防止保护误动。结束语

直流电源在电力系统的作用十分重要，着重分析了直流接地对保护装臵的影响，在什么情况下可能造成保护误动和拒动，从而更好地为运行维护人员提供参考依据，有利于更好地保证直流系统的稳定，从而保证电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]张信，卢灿遹．直流系统接地的危害分析与处理

[2]苏玉林刘志民熊深.怎样看电气二次回路图

[3]张善全.电力系统直流接地危害性分析及预防措施例

变电站直流系统接地故障查找及处理流程篇二

变电站直流系统接地故障查找及处理

摘要：直流系统在变电站内是很重要的也是相对独立的一个电源系统，主要作用是为变电站的控制、信号、自动装置以及开关的分合闸操作等提供可靠的直流电源。接地直流系统干扰的任务是变电站的安稳。本文主要对于变电站直流接地故障进行了简要的分析，提出了其中存在的问题并且提出了相应的解决措施，希望能够给相关部门带来一定的帮助，促进变电站更好的发展。

关键词：变电站；直流系统；故障处理

中图分类号：tm862文献标识码：a文章编号：1674-7712(2014)08-0000-01

对于人们的日常生活来说，变电站是十分重要的存在，他影响着人们的正常生活。在我们生活中的电源的供应就是经过变电站运输而来的，由此可知变电站对于我们生活的重要性，一个没有电源的城市将会是什么样的城市，我想没有人是愿意过着那样的生活的。因此，变电站对于现代人来说是一个必不可少的设备，只有拥有了变电站，才可以使得直流电源进行正常的供应从而保障人们的生活。

一、变电站直流系统中存在的问题

（一）直流系统设备故障

变电站中存在着绝缘老化、破损的现象是运行多年的直流系统中常见的问题，这种情况下很容易出现接地的现象，从而引起直流系统设备发生故障。

（二）气候因素

这种意外情况的发生是由于气候原因产生的。当当地的气候为雷雨季节或者空气过于潮湿的时候，就会使得变电站内部充满了水汽，从而导致设备上存在着积水，这对于电力设备的影响是极大的，这种现象就可能造成接地，从而使得变电站无法正常的进行工作。

（三）工作人员的操作失误

工人在施工时工艺不严格，造成裸线、线头接地等，引起接地。

（四）零件掉落

小金属物件掉落在直流系统裸露的原件上造成的接地故障。

由于多种多样的原因导致的接地故障的类型也不尽相同：按接地的极性可以分为正、负接地。而在所有的接地事故中，两点接地的危害最为严重，造成的经济损失和人身伤害也最为严重。不同原因造成的事故产生的结果也不相同，比如正接地可能会导致断路器跳闸，而负接地可能导致断路器拒绝跳闸。在直流系统的过程中，如果只有一个变电站的系统发生了故障，那么所造成的影响还是可以控制的，一旦两个或者多个变电站在同一时间发生了接地故障，那么所带来的影响也是极大的，会严重的影响人们的正常生活。

二、变电站直流系统接地故障的解决方法

根据发生故障时设备的运行方式和相关设备的操作情况以及要考虑当天的天气因素来判断可能发生接地事故的地点，而在查找时我给出以下三点建议来提高检查的效率：

（1）先从信号和照明部分开始，然后是操作部分。

（2）先在室外排查然后排查室内，先用电负荷后电源。

（3）有需要切断直流回路的，切断时间不得超过3s。

接地故障定位是整个工作过程中最重要，也是最基础的操作，对于整个操作有着十分重要的影响。接地故障定位指的就是通过对于发生接地故障的地区进行定位从而排除变电站直流系统的接地故障。接地排查过程中故障点时要注意故障点往往不只一个，而有可能是多个，甚至是一片，只是通过一个属点去接地的情况是非常少见的！不同原因造成的事故产生的结果也不相同，比如正接地可能会导致断路器跳闸，而负接地可能导致断路器拒绝跳闸。在直流系统的过程中，如果只有一个变电站的系统发生了故障，那么所造成的影响还是可以控制的，一旦两个或者多个变电站在同一时间发生了接地故障，那么所带来的影响也是极大的，会严重的影响人们的正常生活。接地故障报警的原因有很多比如由于潮湿，尘土粘结，电缆破损或绝缘降低，等等。发生的接地故障并不稳定，经常会不断发生变化。所以在现场查找直流接地是非常复杂的问题。为了简便排查故障点的步骤，我们经常会使用拉回路法、直流接地选线装置监测法和直流接地故障定位装置定位法。三者各具特色，为了使大家有一个全面的了解下面我们就具体分析。

（1）拉回路法

其原理路就是断掉该回路的直流电源（时间不能超过3s）。拉断回路的顺序依次是信号回路、照明回路，再操作回路等等。但由于设备复杂程度越来越大使用拉回路法来确定接地故障点，不但大大增加了查找的难度，而且导致了回路接线的不确定性，所以目前拉回路法基本已经不再用了。

（2）使用直流接地选线装置监测法

这种方法存在着一定的缺点，比如说无法对于出现故障的地点进行准确的定位工作并且在安装的过程中也不是很方便。

（3）使用便携式直流接地故障定位装置故障定位法

这种装置能够精确定位故障发生的点，操作简单易于工作人员上手。

在查找过程中有以下几点注意事项：

（1）发生单点接地故障时，禁止在二次回路上展开工作。

（2）为了避免发生误判断，值班人员在对接地故障是否消失进行观察时，要通过信号、光字牌及绝缘监察表计指示情况等多个方面进行综合判断，保证判断的可靠性。

（3）避开用电负荷高峰期进行检查工作。

（4）防止短路或另一点接地，引起的跳闸。

（5）严格按照准确的设备接线图纸进行操作。

三、结束语

在日常生产生活中，想避免直流系统接地故障的发生是不可能的，我们能做的只能是尽最大的努力去减少接地事故的发生，当故障发生时，我们可以利用最新的技术手段尽快的消除故障影响，保障系统的稳定运行。当然值班人员对直流系统的巡检维护的意识也是很重要的，为了防患于未然，我们要定期对直流系统进行绝缘测量。

参考文献：

[1]颜丽渊.变电站直流系统接地故障查找与处理方法研究[a].云南电网公司､云南省电机工程学会.2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[c].云南电网公司､云南省电机工程学会,2011:3.[2]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,2013(14):79-80.[3]梁永欣,田志瑞,范艳芳.变电站直流系统接地故障查找方法评述[j].科学之友,2011(24):21-22.

变电站直流系统接地故障查找及处理流程篇三

变电站直流系统接地故障查找

针对直流系统在运行中发生一点接地的各种可能性，结合现场实践经验，提出直流接地查找的方法和步骤。

1、引言

变电站直流系统以蓄电池储存能量，以充电机补充能量，向全站保护、监控、通讯系统源源不断的输送电能，确保其安全、稳定、可靠运行。直流系统是绝缘系统，正常时，正、负极对地绝缘电阻相等，正、负极对地电压平衡。发生一点接地时，正、负极对地电压发生变化，接地极对地电压降低，非接地极电压升高，在接地发生和恢复的瞬间，经远距离、长电缆起动中间继电器跳闸的回路可能因其较大的分布电容造成中间继电器误动跳闸（可采用较大起动功率的中间继电器来避免），除此之外，对全站保护、监控、通讯装置的运行并没有影响。但是，存在一点接地的直流系统，供电可靠性大大降低，因为在接地点未消除时再发生第二点接地，极易引起直流短路和开关误动、拒动，所以直流一点接地时，设备虽可以继续运行，但接地点必须尽快查到，立即消除或隔离。

2、直流接地形式

按接地点所处位置的不同，可将直流接地分为室内和室外两种形式，按引起接地的原因，又可分为以下几种形式：

① 由下雨天气引起的接地。在大雨天气，雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒，使接线桩头和外壳导通起来，引起接地。例如瓦斯继电器不装防雨罩，雨水渗入接线盒，当积水淹没接线柱时，就会发生直流接地和误跳闸。在持续的小雨天气（如梅雨天），潮湿的空气会使户外电缆芯破损处或者黑胶布包扎处，绝缘大大降低，从而引发直流接地。

② 由小动物破坏引起的接地。当二次接线盒（箱）密封不好时，蜜蜂会钻进盒里筑巢，巢穴将接线端子和外壳连接起来时，就引发直流接地。电缆外皮被老鼠咬破时，也容易引起直流接地。

③ 由挤压磨损引起的接地。当二次线与转动部件（如经常开关的开关柜柜门）靠在一起时，二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损，当其磨破时，便造成直流接地。

④ 接线松动脱落引起接地。接在断路器机构箱端子排的二次线（如10kv开关机构箱内的二次线），若螺丝未紧固，则在断路器多次跳合时接线头容易从端子中滑出，搭在铁件上引起接地。

⑤ 误接线引起接地。在二次接线中，电缆芯的一头接在端子上运行，另一头被误认为是备用芯或者不带电而让其裸露在铁件上，引起接地。在拆除电缆芯时，误认为电缆芯从端子排上解下来就不带电，从而不做任何绝缘包扎，当解下的电缆芯对侧还在运行时，本侧电缆芯一旦接触铁件就引发接地。

⑥ 插件内元件损坏引起接地。为抗干扰，插件电路设计中通常在正负极和地之间并联抗干扰电容，该电容击穿时引起直流接地。

3、直流接地查找

3.1 查找方法

直流回路数量多、分布广，接地点不好查，相对有效的方法是拉路试探法。即分别对每路空气开关或熔断器拉闸停电，若停电后直流接地现象消失，说明接地点位于本空气开关控制的下级回路中；若现象继续存在，说明下级回路没有接地。通过拉路寻找，可将接地点限定在某个空开控制的直流回路中，再通过解开电缆芯，将接地点限定在室内或室外部分；再通过拔出插件，可将接地点限定在插件内和插件外。经过层层分解、一段段排除，最终可将接地点定位于一段简单回路中，再用摇表对回路中的每根接线摇测绝缘，把接地点进一步限定在几根导线或几颗端子上，通过仔细观察，反复触摸，接地点终会“原形毕露”的。

3.2 查找步骤

直流系统中的空气开关或熔断器是分层分级配置的，一般由总路空开、分路空开串联而成，两级空气开关将直流回路分成了三段。两级空气开关分别是直流屏总路空气开关和各设备分路空气开关，三段回路分别是直流母线及其引出线回路、总路空开馈出的电缆和桥接母线回路、分路空开馈出的保护、控制、监视、储能回路。其中，第三段回路数量最多、接线最复杂、接地几率最高，几乎所有的直流接地都出现在这一段。要想尽快找到接地点所属空开，接地的确切位置和确切原因，就必须对三段回路的构成、作用和现场具体位置十分熟悉，所以查找直流接地的第一步就是熟悉现场直流系统接线。只有熟悉了接线，心中有了数，才能在拉路寻找时不漏拉、不错拉、不重复拉。

3.2.1 定位到总路空气开关

目前直流屏上都安装有微机直流绝缘检测仪，发生直流接地时，绝缘检测仪会报出是哪一极（正极还是负极）接地、接地电阻是多少，随后会报出接地支路号，根据支路号就可将接地点定位到总路空气开关。

如果绝缘检测仪（绝缘监察装置）没有选线功能，又怎样定位到总路空开呢？这种情况下，只有对总路空气开关进行拉路寻找了；如果拉开某路空气开关后，接地极母线对地电压立刻升高到110v左右，则接地点就位于该空开控制的下级回路之中。

3.2.2 定位到分路空气开关用内阻不低于2000ω/v万用表或电压表在直流屏监视接地极母线对地电压，然后退出绝缘检测仪。根据现场标示和相关图纸，找出总路空开下级串接的所有空气开关（或熔断器），按照先信号后控制、先室外后室内的原则排出拉路顺序。对于信号回路，如测控装置电源空开、遥信电源空开、通讯电源空开，其不影响故障跳闸，只涉及监控、指挥信号，可最先拉。如果接地点就在这些空开控制的回路，就免除了对重要回路（控制回路、保护回路）的短时停电。对于保护控制回路空开，直接影响到系统安全，拉路时间越短越好，需控制在3秒以内，拉路顺序可按其对应一次设备实时潮流大小来排序，先拉负荷轻的空开，再拉负荷重的空开。如果拉开某路空气开关后，接地极母线对地电压立刻升高到110v左右，则接地点就位于该空开控制的下级回路之中。

3.2.3 找出接地的确切位置和确切原因

定位到分路空开后，应向调度申请，断开该路空开，这样其余直流回路就恢复到正常状态，再拆除监视直流母线对地电压的万用表或电压表，投入绝缘检测仪。由于空开已断开，下级回路不带电，用万用表监视回路对地电压的方法发挥不了作用，所以对下级回路接地点使用摇表来查找。

① 按室内室外分段查找。现场统计资料显示，运行中变电站出现的直流接地点绝大部份在室外，所以分段查找时，重点还是查室外部分。可以先将本回路涉及的二次设备接线盒一一打开，仔细检查，看盒子内有无积水、有无潮气、有无电缆头破损进水、有无芯线绝缘皮裂口、有无动物巢穴、有无接线脱落、有无备用芯搭铁等等，或许就会发现接地点。

本回路中，已没有空气开关可拉，接地点的进一步分区和判断只有靠解开电缆芯线，此时需要注意的是，解线前应将端子排号、端子两侧接线编号详细记录在安全措施票上，防止恢复接线时出错。依次解开控制室到场地直流电缆芯线，每解开一根电缆，就用摇表在端子排测量接地极对地绝缘电阻，若绝缘恢复，说明接地点在本电缆和电缆对侧回路之中。若解开所有电缆后绝缘仍没有变化，说明接地点位于保护屏内部。

② 室外接地点查找。接地点位于场地电缆和电缆对侧回路中时，解开端子箱到开关机构箱直流电缆所有电缆芯，用摇表在端子排测量接地极绝缘电阻，若绝缘恢复，说明接地点在本电缆和开关机构二次回路中。若绝缘没有变化，说明接地点位于端子箱引出电缆和电缆对侧回路中（如刀闸辅助接点）。

按上述方法解开电缆芯对回路进一步分段，摇测绝缘，接地点就限定在开关机构箱、刀闸操作箱、或控制电缆中，用摇表对箱内直流回路的每一根接线摇测绝缘，接地点就限定在几根二次线中，再仔细观察，反复触摸，就可发现接地点。

③ 室内接地点查找。接地点位于保护屏内时，依次拔出装置插件，测量端子排接地极对地绝缘电阻，若绝缘恢复，说明接地点就在对应插件中。若绝缘没有变化，说明接地点位于保护屏端子排、端子排引出屏间直流电缆和屏内布线中，用摇表对屏内直流回路的每颗接线端子摇测绝缘，找出接地的那几颗端子，对端子金属部分、连接线部分仔细观察，反复触摸，找出接地点。

4、接地查找注意事项

防止不正确的查找方法造成的直流系统两点接地。如使用灯泡查找法，使用内阻低于2000ω/v的万用表和电压表。某些保护如整流型距离保护、晶体管保护在直流拉合时可能会误出口，所以在拉合前应申请退出保护出口压板。

目前绝缘监测装置大都采用带接地选线功能的微机监测仪，这类监测仪都有一个共同的特点，反应相对迟钝：在发生直流接地时，要延迟几秒甚至十几秒才能报“直流接地”信号；而在直流接地消失时，也要延迟几秒甚至十几秒其信号才复归。在拉路寻找时，切断各支路直流的时间只有几秒钟，绝缘监测仪信号来不及复归，致使靠绝缘检测仪判断接地消失的方法找不出接地点。为此，在拉路寻找前，应先使用内阻不低于2000ω/v万用表或电压表在直流屏监视接地极母线对地电压，然后退出绝缘检测仪（绝缘检测仪会使直流母线对地电压发生较大波动，影响判断），靠万用表或电压表电压值的变化来反映直流接地是否消失。

变电站直流系统接地故障查找及处理流程篇四

变电站在输变电工程里、电力系统中举足轻重，其的安全运行有着至关重要的作用。直流系统接地对我们设备安全稳定运行有着很大的危害，由于目前直流系统按照地方单位各自习惯管理使其专业划分不明确，造成每个单位一次专业或者二次专业管理直流系统不一致的想象，但作为继电保护专业的人员都应该具备其查找方法和及时排除故障能力。

直流接地的危害

直流系统一点长时间接地是不允许的，直流正极接地有造成保护误动的可能,因为一般跳闸线圈(如出口中间继电器线圈和跳合闸线圈等)均接负极电源，若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。直流负极接地与正极接地同一道理，如回路中再有一点接地就可能造成保护拒绝动作(越级扩大事故)。因为两点接地将跳闸或合闸回路短路，这时还可能烧坏继电器触点。

变电站直流系统以蓄电池储存能量，以充电机补充能量，向全站保护、监控、通讯系统源源不断的输送电能，确保其安全、稳定、可靠运行。

绝缘特点：直流系统是绝缘系统，正常时，正、负极对地绝缘电阻相等，正、负极对地电压平衡。

发生一点接地时，正、负极对地电压发生变化，接地极对地电压降低，非接地极电压升高，在接地发生和恢复的瞬间，经远距离、长电缆起动中间继电器跳闸的回路可能因其较大的分布电容造成中间继电器误动跳闸，除此之外，对全站保护、监控、通讯装置的运行并没有影响。

但是，存在一点接地的直流系统，供电可靠性大大降低，因为在接地点未消除时再发生第二点接地，极易引起直流短路和开关误动、拒动，所以直流一点接地时，设备虽可以继续运行，但接地点必须尽快查到，立即消除或隔离。

直流接地形式

按接地点所处位置的不同，可将直流接地分为室内和室外两种形式，按引起接地的原因，又可分为以下几种形式：

由下雨天引起的接地

在大雨天气，雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒，使接线桩头和外壳导通起来，引起接地。例如瓦斯继电器不装防雨罩，雨水渗入接线盒，当积水淹没接线柱时，就会发生直流接地和误跳闸。在持续的小雨天气（如梅雨天），潮湿的空气会使户外电缆芯破损处或者黑胶布包扎处，绝缘大大降低，从而引发直流接地。

由小动物破坏引起的接地

当二次接线盒（箱）密封不好时，蜜蜂会钻进盒里筑巢，巢穴将接线端子和外壳连接起来时，

就引发直流接地。电缆外皮被老鼠咬破时，也容易引起直流接地。

由挤压磨损引起的接地

当二次线与转动部件（如经常开关的开关柜柜门）靠在一起时，二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损，当其磨破时，便造成直流接地。

接线松动脱落引起接地

接在断路器机构箱端子排的二次线（如10kv开关机构箱内的二次线），若螺丝未紧固，则在断路器多次跳合时接线头容易从端子中滑出，搭在铁件上引起接地。

插件内元件损坏引起接地

为抗干扰，插件电路设计中通常在正负极和地之间并联抗干扰电容，该电容击穿时引起直流接地。

误接线引起接地

在二次接线中，电缆芯的一头接在端子上运行，另一头被误认为是备用芯或者不带电而让其裸露在铁件上，引起接地。在拆除电缆芯时，误认为电缆芯从端子排上解下来就不带电，从而不做任何绝缘包扎，当解下的电缆芯对侧还在运行时，本侧电缆芯一旦接触铁件就引发接地。

直流接地查找

查找方法

直流回路数量多、分布广，接地点不好查，相对有效的方法是拉路试探法。即分别对每路空气开关或熔断器拉闸停电，若停电后直流接地现象消失，说明接地点位于本空气开关控制的下级回路中；若现象继续存在，说明下级回路没有接地。

通过拉路寻找，可将接地点限定在某个空开控制的直流回路中，再通过解开电缆芯，将接地点限定在室内或室外部分；再通过拔出插件，可将接地点限定在插件内和插件外。经过层层分解、一段段排除，最终可将接地点定位于一段简单回路中，再用摇表对回路中的每根接线摇测绝缘，把接地点进一步限定在几根导线或几颗端子上，通过仔细观察，反复触摸，接地点终会“原形毕露”的。

查找步骤

直流系统中的空气开关或熔断器是分层分级配置的，一般由总路空开、分路空开串联而成，两级空气开关将直流回路分成了三段。两级空气开关分别是直流屏总路空气开关和各设备分路空气开关，三段回路分别是直流母线及其引出线回路、总路空开馈出的电缆和桥接母线回

路、分路空开馈出的保护、控制、监视、储能回路。其中，第三段回路数量最多、接线最复杂、接地几率最高，几乎所有的直流接地都出现在这一段。

查找要求

要想尽快找到接地点所属空开，接地的确切位置和确切原因，就必须对三段回路的构成、作用和现场具体位置十分熟悉，所以查找直流接地的第一步就是熟悉现场直流系统接线。只有熟悉了接线，心中有了数，才能在拉路寻找时不漏拉、不错拉、不重复拉。

定位到分路空气开关

找出总路空开下级串接的所有空气开关（或熔断器），顺序：按照先信号后控制、先室外后室内的原则排出拉路顺序。

对于信号回路，如测控装置电源空开、遥信电源空开、通讯电源空开，其不影响故障跳闸，只涉及监控、指挥信号，可最先拉。如果接地点就在这些空开控制的回路，就免除了对重要回路（控制回路、保护回路）的短时停电。

对于保护控制回路空开，直接影响到系统安全，拉路时间越短越好，需控制在3秒以内，拉路顺序可按其对应一次设备实时潮流大小来排序，先拉负荷轻的空开，再拉负荷重的空开。如果拉开某路空气开关后，接地极母线对地电压立刻升高到110v左右，则接地点就位于该空开控制的下级回路之中。

找出接地的确切位置和确切原因

①按室内室外分段查找

现场统计资料显示，运行中变电站出现的直流接地点绝大部份在室外，所以分段查找时，重点还是查室外部分。可以先将本回路涉及的二次设备接线盒一一打开，仔细检查，看盒子内有无积水、有无潮气、有无电缆头破损进水、有无芯线绝缘皮裂口、有无动物巢穴、有无接线脱落、有无备用芯搭铁等等，或许就会发现接地点。

②室内接地点查找

接地点位于保护屏内时，依次拔出装置插件，测量端子排接地极对地绝缘电阻，若绝缘恢复，说明接地点就在对应插件中。若绝缘没有变化，说明接地点位于保护屏端子排、端子排引出屏间直流电缆和屏内布线中，用摇表对屏内直流回路的每颗接线端子摇测绝缘，找出接地的那几颗端子，对端子金属部分、连接线部分仔细观察，反复触摸，找出接地点。

总结

直流系统接地对我们设备安全稳定运行有着很大的危害，由于目前直流系统按照地方单位各自习惯管理使其专业划分不明确，造成每个单位一次专业或者二次专业管理直流系统不一致的想象，但作为继电保护专业的人员都应该具备其查找方法和及时排除故障能力。

变电站直流系统接地故障查找及处理流程篇五

浅谈变电站直流接地故障的排除

摘要：随着我国电力系统的不断完善，整个电力网络的覆盖面越来越大,直流系统接地技术也变得更加复杂,其运行的稳定性一直都是技术人员密切关注的问题。我们主要从接地技术的故障原因和查找方面入手，对故障的排除进行分析,并举出工程实例,一图片的形式解释了故障的危害，并借此分析直流接地系统故障的解决方法,对需要应用的对策做出总结，希望在今后的变电站运行过程中，能够将实现可靠运行和安全运行

关键词:直流系统；接地故障；故障原因；故障排除

一、引言

发电厂、变电站直流系统所连接的设备多，线路复杂，在运行的过程中，由于受到外部环境的影响，电缆及其接头都出现不同的老化问题，极易发生直流故障。直流接地故障对变电站的运行有较大的危害，正接地也许会引发跳闸的情况，负接地则可能造成断路器拒动。一些地区由于直流接地的故障，引发了不少的事故和危险。因此，实践中，我们要不断分析发生障碍的原因，以便进一步提高变电站直流系统的稳定性和可靠性。

直流系统是变电站系统中的重要部分,它要给继电保护设备提供稳定可靠的直流电源,而继电保护设备的安全稳定运行是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最主要设备。如果直流电源无法安全稳定的运行，整个继电保护设备也不能有效的保护电力稳定供应。

直流系统主要是由蓄电池、充电机及其附属设备、馈线、事故照明等组成的。直流系统是接地最多的,所以，在系统的运行中，这也是出现故障的关键点。现新建变电站的直流系统中均装有直流接地巡检仪,其巡检装置在一般情况下均能报出接地情况,检测出接地线路,在拉路查找时,由于时间短,而接地巡检仪反应比较慢,所以应有专人用万用表对地测量,以便及时发现接地点。对于直流接地的查找只能视具体情况,遵循一定原则认真查找。

二、直流系统接地的定义

（一）直流系统接地定义

当直流系统的正极或负极与大地之间的绝缘水平降到某一整定值或低于某一规定值时,称为直流系统接地；当正极绝缘水平低于某一规定值时称为正接地；当负极绝缘水平低于某一规定值时称为负接地。

（二）直流系统接地产生原因

直流系统是个不停歇的长期供电系统,线路多，整体负荷大,同时还会受到外界环境的影响，这些因素都会引起电缆老化、接线端子老化、元件损坏以及设备本身等问题，导致绝缘水平下降。通常来将，运行的时间越久，接地的可能性就越大。

一般有以下几种分类:(1)电缆、设备、元器件老化造成绝缘水平下降,特别是遇到大雨、浓雾等特殊天气引发直流系统接地,天气好转时可能会消失；(2)设备检修或改造施工等原因造成直流系统回路线头松动、脱落并碰触金属外壳,造成直流系统接地；(3)变电站二次装置烧毁等情况引起直流系统接地,此类情况常常伴有保护动作,开关拒跳、拒合以及焦糊味等情况。

三、直流系统常见接地故障类型及其原因

变电站直流系统接地故障按故障极性分为正母线接地和负母线接地；按故障点数分为一点接地、两点接地和多点接地；按故障发生持续性分为转换性故障和持续性故障；按接地程度分为金属性接地和非金属性接地。

直流系统发生接地故障往往同多种原因引起，但总结起来主要有人为和自然两方面因素。人为因素如工作人员在二次回路带电工作，使直流电源碰到接地部分；人为的机械力造成电缆损伤，使带电芯线与屏蔽层碰到一起。如果是直接接地还比较容易发现，但像芯线绝缘损伤等不一定立即发出接地信号，等到天气发生变化，湿度增大后就可能引起接地。此外，在改造、检修过程中接错电缆芯号，使电缆一端接直流电源，另一端作为备用芯而不作任何保护处理，一旦备用芯碰到设备外壳，也会造成接地故障。

自然因素如设备质量不良，直流系统绝缘老化等可能引发接地；雨天或雾天导致室外的直流系统绝缘降低可能引发直流接地；室外开关场电缆其保护铁管中容易积水，时间长了可能造成接地；变压器的非电量回路，因变压器渗油或防水不严，造成绝缘损坏引发接地；设备端子受潮或积有灰尘等造成绝缘降低引起接地；断路器的操作线圈、电笛、电铃等，若引线不良或线圈烧毁后绝缘破坏引发接地。

四、直流系统接地的危害

当直流系统发生一点接地时,由于没有短路电流,熔断器不会熔断,仍可继续运行,但运行人员必须及时处理,否则,当发生另一点接地后,便可能构成接地短路,造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动,或造成直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地,还可能将某些继电器短接,不能动作于跳闸、越级跳闸,以至损坏设备,造成大面积停电,从而造成系统瓦解的严重后果。

现以图2为例说明直流接地的危害。当图中a点与c点同时有接地出现时,等于+wc、-wc通过大地形成短路回路,可能会使熔断器fu1和fu2熔断而失去保护电源;当点与c点同时有接地出现时,等于将跳闸线圈短路,即使保护正常动作,yt跳闸线圈短路,即使保护正常动作,yt跳闸线圈也不会起动,断路器就不会跳闸,因此在有故障的情况下就要越级跳闸;当a点与b点或a点与d点,同时接地时,就会使保护误动作而造成断路器跳闸。

五、直流系统接地预防措施

(一)变电站运行维护

单位应定期进行防雨、防潮、防异物的日常检查工作，发现问题及时消除。阴雨天气时应加大设备的检查次数，并重点检查易发生接地的重点部位，发现受潮或进水应立即处理。

(二)质量控制

施工单位在施工过程中应严格控制施工质量和工艺，并对回路进行检查测试,尤其是进行绝缘试验。发生接地后及时更换损伤电缆。

(三)仔细检查

施工单位在回路改造时应仔细核实每一根线，不用的回路及时拆除，并在二次安全措施票和图纸中详细反映。

(四)注意防潮

变电站运行维护单位应定期对蓄电池室通风，并在蓄电池室采取有效的防潮措施。

(五)加强监管

招标采购时严格把关，对质量不佳的产品坚决抵制，对运行时间长、元件老化严重的设备应及时更换。

总之，直流系统接地防范对直流系统的安全运行极为重要，要不断提高认识，总结经验，有效地查处接地、防范接地，以保证设备的健康运行，确保电网稳定运行。2直流接地故障处理的原则和方法

六、故障处理的原则

(一)处理故障过程中严禁二次回路有人工作，查找和处理必须由两人及以上同时进行，处理时不得造成直流短路和另一点接地，使故障进一步扩大。处理过程中应做出具体的安全措施，避免造成保护误动作。

(二)故障判断先微机后人工、先外后内、先次后重、先信号再控制，即在处理故障时先检查由直流系统绝缘监察装置查询到的故障支路。如果没有绝缘监察装置或发现绝缘监察装置提供的判断有误，再进行人工查找。故障点查找的范围一般先考虑室外，因为室外受环境影响比较大，室外排除了再找室内。在回路方面先检查对安全影响较小的信号回路，然后再检查控制回路；采用拉回路的方法时，要先拉次要的负荷回路，再拉重要回路。

七、故障处理的方法

变电站的直流系统是蓄电池组与浮充电装置并联供给直流负荷的运行系统，正常情况下，直流电源的正、负母线对地是绝缘的。直流系统接地故障往往在运行多年的变电站经常发生，对于运行环境差，运行时间长的设备，发生故障的机率更高。下面总结几种查找故障点的方法。

（一）绝缘监察装置查找法

目前，微机型绝缘监察装置在直流系统得到了普遍运用，它是直流系统实时在线监视的重要设备，能够实时监视并数字显示出直流系统的正常工作电压、母线对地绝缘状况等信息。其工作过程是各分支回路的绝缘监测用一低频信号源作为发生器，通过耦合电容向直流系统正负母线发送交流信号，用一小电流互感器同时套在各出线支路的正、负出线上。

由于通过互感器的直流分量大小相等、方向相反，产生的磁场相互抵消，但通过发生器发送给直流母线的低频交流电压信号，伏值相等，方向相同。这样在小互感器二次就能反映出正、负母线的对地绝缘电阻和分布电容的向量和，然后取出阻性分量经模数转换器送到中央处理器进行分析处理，最后显示结果值。

当系统发生接地故障时，处理器对每条线路所采集的信号进行分析，判断出故障线路号及接地电阻值，自动完成查找接地支路的功能，这为接地点的进一步准确定位提供了帮助。绝缘监察装置的最大优点在于它在不切断直流回路负荷的情况下进行查寻，因此提高了直流系统供电的可靠性。对于多点非金属性接地，这种方法也是非常有效的。但对于这些接地点中存在一个或一个以上的金属性接地点时，该装置只能先查到金属性接地支路。因为信号源发出的信号已被这条金属性接地支路短接，其它支路不再有信号通过，只有先将金属性接地支路查出，才能查询其它的非金属性接地支路。

（二）瞬时拉路法

根据负荷的重要程度，依次短时拉开直流屏所供各回路直流负荷。当切除某一回路时故障消失，则说明故障就在该回路之内，继续运用拉路法，可进一步确定故障在此回路的哪一支路中。此方法需要逐步拉掉各条支路，因此大大降低了直流供电的可靠性，如有重要负荷无法停电，则必须使用供临时电源先转移负荷，且要考虑到备用临时直流电源的容量。

八、结束语

直流接地故障特别是一点接地故障发生以后，一般不会马上引发不良反应，因此，容易被工作人员视忽视，以为不会发展成两点故障或引起继电保护等装置的误动作，从而放松了警惕，导致故障影响范围扩大，后果严重。所以快速、安全地查找到故障点非常重要。而这个查找的过程，就是对变电运行人员的考验过程，也是经验的积累和学习的过程。不断总结、积累直流接地故障方面的经验，便可逐步提高这方面的技术水平，将接地故障引起的损失降到最低。

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