关于变电站直流系统接地的危害及处理方法分析

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【摘要】电力需求量伴随着经济与社会的发展持续上升，这使得直流系统的各项技术也逐渐繁杂，对于接地技术水平的要求也越来越高，变电站直流系统接地技术成为近年来人们研究的重点项目，这是由于直流系统发挥着供应电源的重要作用，必须悬空设置，一旦出现接地事故，就会影响电力控制设备、保护装置等的正常工作，导致复杂的电力故障，影响电力系统的正常运行，影响人们的工作和生活。本文针对变电站直流系统接地展开讨论，首先分析了直流系统接地的危害，然后探究了接地事故的有效处理方法。

【关键词】变电站;直流系统;接地;危害;处理方法;分析

由于变电站身处较为特殊的环境条件下，十分容易受到来自于自然、社会诸多因素的影响，其中的直流系统发挥着持续供应电源的作用，是确保各项电力装置正常运行的基础和条件，一旦出现故障则会影响整个电力系统的运行。常见的问题为接地故障，严重的双点接地则有可能造成电力装置的损坏、继电保护的误动或拒动、电网整体运转失灵等问题。因此，必须明确变电站直流系统接地的危害，并对应采取科学有效的处理方法。

一、变电站直流系统接地的原因与危害

变电站直流系统相对纷繁、复杂的电力系统。因为与其链接的电力设备多种多样，由此产生了更多的回路，常年的工作运转难免会受到来自于外部自然条件、气候与温度，以及社会各因素的影响，电线设备或者各个接口的风化、脆弱、扭曲、破损以及各个装置自身质量不佳等都会导致接地事故，尤其是当遇到一些特殊的地理环境，例如：建筑施工工地、电力线路检修与改造等等，当面临一些施工或检修问题时，都有可能造成直流系统接地，特别是那些年代久远，使用时间长、容易老化的直流系统更加经不起反复的调整与换位，出现接地的可能性更大。

当直流系统中的某一点失去了同大地间的绝缘，或者这种绝缘能力已经降至不合格范围，此时则出现了接地事故。其中接地故障也可以依据电力系统的两极（分为正、负）加以判断。

（1）如果接地出现在正极，则为正极接地故障;

（2）相反则为负极接地故障;

（3）如果直流系统的正负极都出现了接地事故，则为两极接地故障。

不同类型的接地事故则会带来不同的危害和影响。

第一种接地（正极）所造成的最严重后果为电力保护设备以及自动设备等非正常运转，也就是发生误动现象，这是由于通常情况下跳合闸以及继电器的接口都是同电源的负极相链接的，当正极出现接地故障时则会造成自动设备等装置的非常规运行。

具体的图示如图1所示：

图1

当a，b处出现接地时则会使1LJ、2LJ处短路，进而促使CKJ继电器发生非正常的跳闸。

第二种接地（负极）则会造成电力保护设备以及自动设备功能的丧失，也就是瞬间停止工作。这是由于当负极接地时，造成了继电器被短接，此时的继电器处于无法运转的停滞状态，而且由于发生了回路短路，整个电线系统承受着过大的电流，会损坏继电器，使保险设备也丧失保护功能。

例如：图1所示，当b e处出现接地，那么CKJ则被短接，无法运转发挥保护功能，更严重的事保险丝也会被融化、烧断，当线路或者其他电气设备发生故障时，将可能造成断路器拒动，从而造成越级跳闸等事故。

第三种接地（两点）最严重的接地故障当属两极接地，当直流系统处于两点接地状态时则会引发熔断器由于高温受热而融化、切断;同时可能造成蓄电池的损坏，严重的将发生爆炸。

通过上面的详细分析能够得出，变电站直流系统接地所带来的负面影响是极大的，一方面会对电力设备本身带来非常严重的危害，另一方面也严重影响了电力系统整体的正常运行与工作，影响安全供电。所以，一旦出现直流系统同大地之间的绝缘度下降以及接地事故时，必须想方设法解决问题，进行科学恰当的处理。

二、变电站直流系统接地的处理方法

由于直流系统中安装了监督、检测设备，一旦其中的某一个环节出现故障就会发出响声予以警报，对于接地故障也不例外。当系统发出警报后首当其冲需要准确判断接地的详细情况，要明确判断这一接地事故发生在正极、负极还是两极彻底接地，或者单纯的绝缘度减弱等等，在明确其中的具体情况之后再参照与之相联系的各个系统的运行模式、周围自然环境、当地气候特征等运用了合适的检修方法来加以核查，准确找出接地故障的方位，在这一过程中，需要参照一定的规律与程序进行，主要的顺序为母线、段线、回路，只有履行程序进行科学检修才能准确定位。

具体的接地处理程序如下：

1.暂停工作、站内施工突破

出现接地事故，立即中断变电站中的所有工作，集中精力和力量排查接地事故原因，首先将变电站的施工为突破口，检查施工是否出现问题，例如：电力工程的扩建与技术改造过程中，施工接线是否正确，有无二次接线错误或者新设备绝缘不合格等问题。

值得注意的问题是，一些变电站由于施工管理不到位，会出现电缆随便丢弃的现象，例如：只将电缆的一端开缆接线，另一端却不加管理任意丢弃，被丢弃的电缆一旦被外界自然力所侵蚀，例如：雨水、风力等等，就容易出现接地事故。

接地排查要本着从室外到室内的顺序，一般事故出现在屋外，多为直流电力设备的电源，根据以上所阐述可以总结出，在对变电站直流系统各种故障加以检修、核查时，应该先以室外为目标，例如：机构箱有无进水或者潮湿现象，有无造成绝缘下降、元器件漏电等现象，当未发现明显问题时，再深入室内，以室内为重点排查对象进行研究。

2.当室外施工接线没有任何问题后，再将目光转向室内电器元件。检查各个电器元件有无由于进水或者位置不当出现潮湿、绝缘失灵等问题。

3.当通过上面两道程序仍然不能确定接地事故发生的原因时，则可以通过拉线或接线方法对回路进行测量、验证。

例如：一些变电站常会出现直流绝缘降低，但直流系统却没有切实接地的现象，针对这种现象就可以采用拉线或接线方法对回路进行测量、验证，先从信号回路开启检测，检查是否存在接地事故，在对计量回路进行测量，查看事故状态，最后再针对保护回路进行检测。

三、接地事故处理过程中需要注意的问题

1.理清接地类型，也就是确定属于哪一种极性接地。接地极性判断十分重要，可以说在整个的排查、检修工作中占据关键地位，及时判断出故障的极性则会带来势如破竹的便利，促进后面的工作的顺利开展。正接地影响范围相对小一点，负接地和两极接地的影响范围是最大的，所以当故障发生时需要第一时间暂停所有站里的其他工作，查找接地点。

2.逐步减小核查范围：排查工作就是一个排除的过程，也就是通过缩小范围进行逐一排除，其中分网法为比较有效的方法。在排查时把直流母线中的分段闸断开，确保直流系统被整体划分为多个小部分，而且他们之间相互独立，毫无瓜葛。要重点关注接地危险大的部分，将这些部分再分割，成为多个毫无联系的小部分来进行分层剥茧式的核查与检修，其中需要额外注意的就电源的准备与使用，要确保电源持续供应，遇到紧急情况下也可以引入蓄电池。

3.根据负荷大小，进行科学处理。排查时要根据负荷大小进行针对性处理，也就是根据其重要性来有针对性地处理解决，具体过程如下：如果是相对关键的直流负荷则需要通过负荷转移法来分析，核查各个分支线路上有无接地故障，相反如果是相对次要的以及无法通过转移负荷来解决的，则可以通过瞬间停电法来代替，展开排查工作，检查有无接地事故发生，以及具体的位置，详细的操作体现为：把某一回路中的电源切断，查看接地信号能否继续存在，一旦信号继续存在，而且各个线路极点对地没有电压产生则预示着此直流线路上没有接地故障发生，相反则说明接地故障已存在，需要进一步排查处理。

4.进一步深入支路的排查。一般来说，直流屏母线分为多个部分来工作，意思是现实中的负荷电压来自于双回路，由此为了能够有效排查接地事故，可以采用两分法，也就是第一步选择合适的方位进行回路开环，把电源闸切断，查看信号的存留状况来衡量直流线路出现接地故障的准确方位，整个的排查过程是分段开展的。

四、总结

变电站直流系统在整个的电力系统中发挥着至关重要的作用，它关系到电源的供应，以及整个电力系统的安全运行，必须加强对直流系统接地故障的排查与研究，采取科学的方法进行处理，将其不良影响降至最低。

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