【直流电源接地在供电系统的危害性及处理方法】直流电源负极接地

　　摘?要 变电站直流系统在运行中常见的故障类型，其中接地故障危害性最大。接地故障可造成直流系统失去作用，导致变电站设备运行异常，产生设备损坏和经济损失。变电站直流系统接地故障的主要原因和故障的查找、排除的方法和步骤，故障处理过程中的注意事项。
　　关键词 直流；接地；故障；查找
　　中图分类号 TM63 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)072-0197-01
　　变电站直流系统做为智能设备、自动装置的主供电源，其在变电站安全运行中起着至关重要的作用。变电站的设备控制、信号指示、主合闸回路、继电保护装置、自动装置及事故照明等都是由直流系统提供电源，这众多的直流负载意味着直流系统馈出线的复杂性。运行中，众多的直流负载所处的环境是多种多样的，这也导致了引发变电站直流系统故障的原因是多样的。但是总的来说，直流系统常见的故障中直流接地故障的危害性最大。所以在变电站运行中必须加强对直流系统的日常维护，及时排除直流接地等故障。下面就工作中遇见的直流接地引起的电网事故案例进行分析说明。
　　2010年11月，35KVXX变电站，因10 kV电容器故障着火引起全站停电，35 kV主变压器和多面10 kV开关柜烧毁。事故调查：电容器起火烧坏电容器柜内的交流控制电缆，短路引起交流屏失电，直接导致直流屏失去充电电源，直流输出模块不能提供直流电源。同时该站直流蓄电池多年未检修，疏于日常维护，造成电池漏液接地。发生故障时，直流充电模块失电，蓄电池组接地导致保护装置失去稳定可靠地直流电源而停运，造成保护不能及时切除一次系统故障，长时间的短路电流引起开关柜、变压器烧毁，扩大了故障范围。
　　2010年8月，35 KVXXX变电站，因系统遭雷击，直流屏交流充电模块过电压保护动作，直流充电模块停运，同时该站直流电池因运行年限较长，漏液导致直流接地，致使数十块保护装置电源板烧坏。
　　2010年8月，35 KVXXX变电站因10 KV开关柜内直流控制电缆存在绝缘弱点故障，并且蓄电池组充电容量不足，一直在欠容量下运行；同时直流馈线断路器因容量选择不合理，造成多面10kV开关柜、10台小车开关和#1主变压器烧坏。
　　2008年9月，35 KVXXX变电站10kV线路开关多次偷跳，先后对开关控制系统进行2次检查，都没发现明显故障。第三次发生偷跳时，仔细检查发现开关机构箱内控制电缆的+KM导线绝缘破皮与金属壳短接，引起开关偷跳。
　　分析以上事故案例：导致电网设备损坏，引起大面积停电，造成经济损失的罪魁祸首就是一个小小的直流系统接地故障。第一个案例的直接原因是交流屏馈线开关失灵造成整个交流屏失电引起变压器、开关柜烧毁。其实根本原因是直流系统长时间没有检查，疏于日常维护，最终造成直流系统接地，直流电源不稳定导致保护停运，扩大了故障面积。第二个案例的原因是变电站直流系统疏于巡查，造成直流电池漏液接地，引起保护装置电源板件烧坏的故障。第三个案例的原因是变电站直流系统一直处于带病运行状态，直流绝缘降低，最终造成不能及时跳开断路器并切除故障的事件，造成了烧毁10 kV开关柜和主变压器的经济损失。
　　第四个案例的原因与第三个案例的原因一致，但是发现的早处理及时，才避免了事故进一步扩大的可能。
　　直流系统由于分布广，负载形式及所处环境不同，受各种因素的影响极易发生接地现象。如果直流接地是一点接地虽然可以继续运行，但是应迅速查找消除，以免进一步发生两点接地造成故障或酿成事故。一是直流正接地有造成保护误动作的可能。因为跳合闸线圈通常都接于负极电源，倘若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。二是直流负接地时，如果回路中再有一点发生接地，就可能使跳闸或合闸回路短路，造成保护或断路器拒动。三是直流系统正负极各有一点接地，会造成短路使熔断器熔断或烧毁继电器，使保护及自动装置、控制回路失去
　　电源。
　　为了提高变电站直流系统的可靠性，减少系统诱发故障的各种因素，应该规范直流系统的馈出线、运行维护制度。一是：直流操作、控制和信号负荷，必须相对独立，经专用熔断器供电，严禁操作、信号电源回路接控制负荷，以免在操作、信号工作时，造成控制回路故障，防止事故的发生。二是：加强运行维护管理工作，熔断器的接触部分应定期检查打磨保证接触部良好。对使用已久、接触不良的熔断器要及时更换，不能凑合勉强使用。三是：所有的独立保护装置都必须有直流电源断电的自动告警回路。
　　在实际运行工作中，要积累经验，摸清容易引发直流系统故障的各种因素，才能及时发现并排除直流故障。日常运行中常见的直流接地故障原因有：二次回路连接、设备元件组装不合理或错误引起接地故障；二次回路、设备绝缘不合格、性能下降或年久未修、严重老化、或存在损伤缺陷引起接地故障；二次回路及设备工作环境较潮湿或密封不良易进水等引起接地故障；人员或小动物触碰或金属物件掉在元件上等引起接地故障；设备技术改造后处理欠妥当的直流电缆引起的接地故障。
　　因此，当在运行工作中发现直流接地故障，应先对照上述项目进行对比排查：先初步分析接地原因，是天气还是有人工作引起；再根据现场实际情况确定接地范围，对不重要的支路可用“瞬时停电法”查找，对重要负荷的可用“转移负荷法”查找。查找故障一般按照先有缺陷支路，后一般支路；先户外，后户内；先不重要后重要回路；先新投运设备，后投运已久的设备的顺序进行查找。
　　鉴于直流系统在变电站运行中的重要性，应加强对直流系统的维护力度，同时利用变电站综自系统对直流系统进行实时监控。一般应监视直流合闸母线、控制母线电压和直流充电机的交流输入电源，确保及时发现并排除直流系统的各种故障隐患，避免因直流系统接地而造成大的设备和经济损失。
　　参考文献
　　[1]王坚敏.直流回路一点接地引起保护误动的实例分析[J].继电器,2003,S1.