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摘要：直流系统是变电站二次系统中的一个重要的组成部分，而直流接地又是直流系统中较常见的故障。本文通过对一起直流接地故障的原因分析、故障查找，明确了查找直流接地故障的基本思路，尽快的排除了直流接地故障，确保了系统的安全。
关键词：直流系统；接地故障；空气开关；回路
引言
直流电源作为电力系统的重要组成部分，它为变电站继电保护及自动装置、控制信号回路、远动通信装置及事故照明提供稳定的工作电源。直流系统的正常与否，直接影响到变电所继电保护及自动化设备的运行，可以说，直流系统如果发生故障不能提供正常的直流电源，整个变电所都将被迫停运。所以提高直流系统的可靠性，加强对直流系统的监视，及时发现异常并予以消除非常重要。
1变电站直流系统接地故障的概述
直流系统是绝缘系统，正常情况下，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，有可能造成直流电源短路，引起熔断器熔断，或快分电源开关断开，使设备失去操作电源，引发电力系统严重故障乃至事故。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直流系统接地故障的原因
一般说来，导致变电站直流系统接地故障的原因主要有：1.二次回路和设备的绝缘材料没有达到相关标准；2.二次回路和设备的某些部件发生损坏而造成接地；3.天气原因如雨、雪、潮湿等引起的接地，；4因为外界环境例如小动物破坏引起的接地；5.二次接线松动脱落引起接地等。
3直流系统接地故障的查找方法
根据运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，以先信号、照明部分后操作部分，先室外后室内，先负荷后电源为原则，采取拉路寻找、分路处理的方法。具体操作如下：
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，首先对总路空气开关进行拉路寻找；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。用万用表监视接地极母线对地电压，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。对于保护控制回路空开，因直接影响到电力系统安全，拉路时间需控制在3秒以内。若拉开某路空开后，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。断开该路空开，这样其余直流回路就恢复到正常状态，对下级回路接地点使用摇表来查找。
首先查室外部分。可以先将本回路涉及到的二次设备接线盒一一打开，仔细检查，查看盒子内有无积水、潮气和电缆头破损进水等等。
接着依次解开控制室到场地直流电缆芯线，用摇表测量接地极对地的绝缘电阻，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。
若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。
若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，需用摇表对屏内直流回路的接线端子摇测绝缘即可。
下面针对一起具体案例进行分析：
4.事故简述
某年某日，110kV某变在合10kV甲组电容器150开关时，2号主变非电量保护电源空气开关5ZK瞬时跳闸，经过多次试验，此现象连续发生。此时变电所内无其它任何异常信号发生。
图1（a）2号主变非电量（油位计）信号回路图
（b）150开关合闸电源图
4.1.原因分析
首先，测量变电所内唯一直流母线电压为“正对地＋93V”；“负对地－129V”，直流绝缘检测装置未报警。由于在正常情况下150开关二次回路与2号主变保护二次回路无任何电气回路的联系，所以推测是主变非电量保护电缆可能发生直流一点接地，然后150开关合闸后再发生一点接地，这样造成了直流两点接地。故将比较容易接地的主变本体电缆与保护装置端子断开，再合电容器150开关，2号主变非电量保护电源空气开关5ZK未跳闸，多次试验均正常。用1000V摇表对主变本体电缆进行测试，发现2号主变油位计正电端对地导通，用万用表测量对地电阻为15k?。打开10kV电容器150开关机构，观察机构合闸时有无异常。发现当150开关合闸时合闸电源连线金属连接头的陶瓷底座断裂，开关合闸振动时，负电金属件碰到机构金属外壳，导致合闸电源负电瞬时接地。由此可看出10kV甲组电容器150开关合闸时导致2号主变非电量保护电源空气开关5ZK跳闸的直接原因就是直流两点接地。故障示意图如图1所示，其中，5ZK是2号主变非电量保护电源；ZK是150开关合闸电源熔丝。
4.2处理过程
明确接地故障原因后，由检修班调换金属连接头的陶瓷底座。并将2号主变油位计接点进行烘干及密封处理，接地信号消失，此设备恢复正常运行。
5结束语
保证直流系统的可靠、合理运行，对于电力系统的安全运行是至关重要的。在直流系统异常接地情况下，检修人员对直流系统故障的准确分析与快速处理非常重要。
参考文献：
[1]电力系统继电保护实用技术问答/国家电力调度通信中心编.-2版.-北京：中国电力出版社，1999.11
[2]中国电力出版社国家电网公司继电保护培训教材/国家电力调度通信中心编.-北京：中国电力出版社，2009
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[4]胡芸，卜志荣．变电站直流系统接地的原因及处理[J]．技术与市场，2011，18（12）．