曹前剛

(國家電投集團重慶永川發(fā)電有限公司  重慶市  402160)

摘要: 目前，我國的火力發(fā)電在發(fā)展的過程中有很多的問題，而電力體系對很多因素都提出了特別高的要求，在這樣的條件下，就需要對存在的問題加以控制以及改良。本文分析直流系統(tǒng)的現(xiàn)狀、直流系統(tǒng)接地帶來的危害、查找方法，提出了防止直流系統(tǒng)接地的6個措施。

關鍵詞: 火力發(fā)電廠;電力系統(tǒng);接地故障;防范處理

隨著發(fā)電廠電氣設備的老化，室外運行環(huán)境的變化還有改擴建工程中運行維護的不合理，都會造成直流系統(tǒng)異常或故障，其中經(jīng)常出現(xiàn)的不正常狀態(tài)是直流系統(tǒng)接地。

1、直流系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其重要性

直流屏由交流電模塊、充電模塊、降壓硅鏈、直流饋電模塊、配電監(jiān)控、監(jiān)控模塊和絕緣監(jiān)測模塊組成。直流屏已經(jīng)發(fā)展成為一種新型的數(shù)字化控制、保護、管理、測量的直流系統(tǒng)。監(jiān)控主機部分高度集成化，大多數(shù)使用單板結構。

實際運行中的直流系統(tǒng)接線復雜，是一個復雜多分支供電網(wǎng)絡。為了提高某些重要負載供電可靠性，使用分段環(huán)形供電法，并依據(jù)負荷的類型以及路徑，分成各自獨立的供電網(wǎng)，比如控制回路、信號回或只處于備用狀態(tài)的負裝置的斷路器合閘回路等。對于次要的負荷，或只處于備用狀態(tài)的負荷，通常使用單回路供電。

發(fā)電廠的直流系統(tǒng)，對于機組的安全運行的作用是相當關鍵的。應確保在任何情況下都可以可靠地向負荷供電。隨著發(fā)電機組單機容量增大，直流系統(tǒng)的負荷也不斷加大，使系統(tǒng)越來越龐大，對它的供電質(zhì)量的要求也越來越高，怎樣保證直流系統(tǒng)安全運行就顯得非常關鍵。

2、直流系統(tǒng)接地帶來的危害和后果

直流系統(tǒng)在正常狀況下對地是絕緣的。直流電源系統(tǒng)在變電站中分布特別廣，電纜多而且非常長，尤其是外露部分特別容易受塵土、潮氣的侵蝕，使一些絕緣性能差的元件絕緣效果降低，甚至絕緣破壞形成直流接地故障。小動物爬入或小金屬部件掉落在元件上也會造成直流接地故障。一點接地不影響直流系統(tǒng)的運行，若不能及時排除，當出現(xiàn)2點接地的時候，會使繼電保護器出現(xiàn)誤動、拒動、信號誤報，嚴重破壞一次系統(tǒng)安全運行，有的時候會出現(xiàn)多點接地或軟接地等狀況。

直流系統(tǒng)接地故障在發(fā)電廠經(jīng)常出現(xiàn)，對于運行環(huán)境不好、運行時間特別長的設備，出現(xiàn)接地故障的幾率更大，常常會同時出現(xiàn)幾個接地點。

直流系統(tǒng)接地故障的查找、檢測定位是一個難題。當前市面上有很多檢測儀器和產(chǎn)品，但有的直流接地檢測裝置抗干擾性不好，沒有特別高的靈敏性，使得檢修人員在直流接地故障查找的過程中容易產(chǎn)生誤判，不能有效、及時地排除故障。

直流檢修人員應該強化對直流系統(tǒng)的學習以及了解，掌握排除直流系統(tǒng)接地的技能，保證直流系統(tǒng)的運行可靠，為變電站的二次設備安全運行打好基礎。

3、直流系統(tǒng)接地故障查找方法及優(yōu)缺點

要排除直流接地故障，先要找到接地的地方。直流接地可能不是一個點，有可能是很多個點，而且很多的接地故障并不穩(wěn)定，隨著環(huán)境的變化而變化，所以，在現(xiàn)場查找直流接地是一個非常復雜的問題。查找直流接地故障通常有下面幾種方法：

3.1拉回路法

這是電力系統(tǒng)查直流接地故障一直沿用的一個簡單方法。拉回路，指的是停掉這個回路的直流電源，停電時間應該小于三秒。通常按面的順序進行:事故照明回路，信號回路，操作回路，保護回路等確定了接地點的回路范圍，再研究這個回路中可能接地的支路和設備，逐漸縮小查找范圍，最后找出接地點。系統(tǒng)在運行的過程中，一些關鍵負荷停電比較困難，甚至存在一定安全風險。如果接地故障存在于直流母線或者蓄電池上，采用這種方法還不一定能夠判斷故障點。因此，這種方法雖然簡單，也很常用。但對不能停止生產(chǎn)，在必須保證系統(tǒng)連續(xù)運行的設備或者系統(tǒng)上存在較大局限性。

3.2裝置監(jiān)測法

這是一種在線監(jiān)測直流系統(tǒng)對地絕緣狀況的裝置，當前很多發(fā)電廠直流系統(tǒng)都有這類監(jiān)測裝置。這個裝置的優(yōu)點是可以在線監(jiān)測，隨時報告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號。缺點是這個裝置只能監(jiān)測直流回路接地的具體接地回路或支路，但對具體的接地點不能定位，還會受到監(jiān)測點安裝數(shù)量的限制，很難

難把接地故障減小到個小的范圍。在目前大多數(shù)火電廠都已經(jīng)安裝直流在線監(jiān)測的情況下，常見的是通過監(jiān)測裝置確定大致范圍，然后采用拉回路法或其他方法繼續(xù)進行進一步排查。

3.3萬用表電壓測量法

用萬用表直流電壓檔測直流電壓值，當直流一極接地的時候，另一極對地電壓是全電壓，也就是控制電壓為220V，合閘電壓為240V當切除某個部分直流負荷的時候，觀察萬用表所測極對地電壓值的變化狀況來判斷接地點所在區(qū)域，從支路到分支路，一個一個排除。用萬用表電壓測量法查找直流接地，對電氣運行人員熟悉本廠直流系統(tǒng)負荷分布、支路走向要求非常高。

3.4便攜式定位裝置查找接地故障

拉回路法有著很多的局限性，遇到多點接地的時候?qū)嵤┢饋矸浅＠щy，而且隨著發(fā)電廠智能化程度的提高，電腦的應用越來越廣泛，這種方法在有的地方開始禁止使用。便攜式直流接地故障定位裝置的特點是:不需要斷開直流回路電源，可帶電檢查直流接地故障，卓有成效地提高了查找直流接地故障的安全性。

4、防止直流接地常見措施

通過對變電站直流系統(tǒng)接地故障的研究，總結出預防直流系統(tǒng)接地的6個關鍵措施。

第一，設計過程中的提前預防。盡量使用分屏設計，雖然前期投入會大大增加，但這樣在出現(xiàn)接地故障的時候更容易判斷，使得在運行中排除直流故障更直接。精簡設計中的控制電纜，減少控制電纜的數(shù)量，大大減少了故障點。

防止出現(xiàn)寄生回路。控制回路中存在接有第一(二)套直流系統(tǒng)的正極-繼電器-第二(一)套直流系統(tǒng)的負極，這樣容易造成直流接地現(xiàn)象，因此在設計的時候應該認真進行核查，防止出現(xiàn)這種寄生回路。

減少室外直流系統(tǒng)的分布，考慮到交流站用電系統(tǒng)特別可靠，為提高直流系統(tǒng)的可靠性，減小直流系統(tǒng)故障出現(xiàn)的概率，斷路器的儲能電機、隔離開關、接地刀閘的操作電源使用交流電源。

第二，施工過程中的預防。在前期施工中要注意監(jiān)督安裝質(zhì)量，檢查接線的正確性，接線柱應該擰緊防止電纜脫落，盡量防止電纜的損害。

第三，調(diào)試試運過程中的預防。直流系統(tǒng)調(diào)試的時候要檢查直流母線絕緣，運行后做好支路檢測裝置動作的可靠性，避免誤報、錯報。在支路送電以前應做好絕緣措施。雙電源切換的應該做好二次回路的檢查。

第四，運行中的預防。在運行的時候需要強化巡檢的力度，做好室外變壓器瓦斯繼電器的防雨、防潮措施。若變電站周圍的運行環(huán)境不好，設備需要進行防塵。

第五，檢修過程中的預防。設備損壞應該及時解決，檢查端子有沒有松動，對老化電纜應及時更新。

第六，加強變電站直流系統(tǒng)中定檢檢查的全面性。對蓄電池、直流充電模塊，特別是要檢查支路系統(tǒng)接地電阻的設置，還有相關的接地信號是不是正常。

5、結語

直流系統(tǒng)是發(fā)電廠、變電站的一個關鍵組成部分，對發(fā)電廠、變電站的正常運行有著非常重要的作用，它的設計是不是合理、驗收是不是嚴格把關、日常巡視維護是不是到位都會對變電站的一二次設備運行的可靠性造成影響。為了避免變電站直流系統(tǒng)故障，工作人員應該嚴格按照直流系統(tǒng)運行維護的規(guī)范以及措施對直流系統(tǒng)的問題進行排查，進一步減小出現(xiàn)直流系統(tǒng)故障的概率，確保繼電保護器和自動裝置的正常運行。

參考文獻

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