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摘 要 本文分析了直流系统接地故障发生原因及现象，同时对保护装置采用直流电源的原理进行分析，提出了解决方案和措施，以提高其安全性和可靠性电网运行为目的。
关键词 一点接地；原因分析；直流系统；电网安全
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）23-0224-01
随着科学技术的进步与发展，我国电力事业的发展也取得了举世瞩目的成就。变电站越来越多的采用无人值守的方式，而变电站的直流系统也越来越趋于数字化、自动化。而科技的进步也给主流系统提出了越来越高的要求。直流系统的缺陷主要是指蓄电池模块故障、充电模块故障以及接地、环路故障等。而直流电源是为输电线路提供可靠稳定的不间断电源的基础。一旦直流电源出现问题，整个电网电路传输安全质量和稳定运行均会受到不同程度影响。
变电站的直流电源主要分为负极和正极，若负极或正极间的绝缘电阻降低到一定值时，称为直流系统负极接地故障或正极接地故障。有时一点直接接地可能就会引起断路器合闸，它的危害大于两点接地，直流系统的接地的概率较大，可以提前预防两点接地。而一点接地基本不能很好的预防，只能通过施加一定的措施和规范，把直流系统一点接地降到最低。
1 直流系统的构成和工作原理
1）直流系统的构成。
变电站直流系统是自动装置、高压断路器分合闸机构、控制保护装置、通讯、事故照明的重要电源，其性能和质量直接关系到电网的稳定运行和设备的安全。目前很多变电站为无人值班变电站，直流系统安全运行与维护方便等的要求也越来越高。近年来，新的变电站和改造的变电站广泛应用于智能直流操作系统，它已成为一个变电站综合自动化系统的重要组成
部分。
直流电源系统是由一个交流配电电源、整流模块、电池、硅堆降压单元、蓄电池检测设备、绝缘监测装置、收费监控设备、配电监测装置，集中监控模块等组成。
2）直流系统的工作原理。
①交流正常工作。
系统交流的输入电源正常，通过交流配电单元，对所有整流电源模块供电。整流模块变换交流电，由保护电器（保险丝或断路器）输出，一为充电电池充电，一为直流配电设备提供正常工作的直流负载供电。
②交流掉电工作状态。
当系统输入交流故障停电时、整流模块停止工作，电池连续直流负载供电。监控模块在实际监测电池放电电压和电流。当电池将终止放电时，监控模块报警。与此同时监控模块时刻显示、处理配电监控上传的数据。
2 直流系统接地故障发生的原因及现象
1）原因。
直流系统由各种保护和控制设备、电线电缆、端子和箱体等设备构成，由于天气温度变化、电缆老化、电缆接头故障、设备寿命等原因，以及机械振动、金属防锈、尘土沉淀、绝缘老化损坏、泄漏、防潮等因素影响，常常发生直流系统接地故障。
从经验来看，直流系统接地常见现象包括：压力表进水、有端子箱进水、金属外表堆积的灰尘、电缆外在的伤害、空气中的水份造成最常见的直流接地等。备用电缆芯线没有绑好接地这一现象偶尔也会发生。同时，在金属电缆弯曲或电缆通过一些金属孔、门，因为撞击振、动造成绝缘磨损也会产生直流接地。
2）现象。
直流系统发生一点接地，还不是一个危险的系统。但发展成两点接地，将可能出现严重后果，若发生两点接地故障，将引起自动装置和继电保护装置拒动或者误动，或融断直流保险， 使控制电路和保护自动装置等失去电源。
直流正接地，有能够误动保护自动装置的可能，因为一般跳合闸的线圈、继电器线圈和负极的电源正常接通，如果这些电路有一点接地发生，可能造成误动作。
直流负极接地，有可能使保护自动装置拒动。因为跳、合闸线圈和保护继电器在有一点接地在这些回路中，接地点短路使其不能动作。与此同时， 短路电流会使直流回路供电保险融断，可以烧坏继电器接点，保险熔断将失去保护和操作电源。
3 加强的措施及要求
直流系统一点接地引起断路器误动的原因是多方面的，应根据具体情况实施相应的对策来防止。一些运行数十年的变电站，几乎没有出现接地报警，即使接地故障误动的事故出现，也不能证明真正的原因和机理。为了防止直流系统接地和其他故障引起继电器误动，减少不必要的绝缘监测故障。继电器的线圈有足够的抵抗力，必须严格按照《电力系统继电保护和安全自动装置的反事故措施要点》中的要求，最好是采用光电原则或高阻（500 kΩ以上）直流系统之间没有一个真正的接地点，假如直流系统一旦发生一点接地，监测仪器可以及时发现不会发生故障，也不会发生拒动和误动事故，同时两端的监测绝缘继电器并列运行不会引起任何事故，适应电力系统安全稳定运行。
4 结论
直流系统有一定的隐患，在日常操作和维护中也存在不少问题。通过对直流系统接地故障产生机理分析。从原理、检验、分析等环节对直流系统接地故障的描述和研究，论述了一个更有效的排除直流接地故障的方法，并通过提出一些措施及要求。提高了直流系统稳定性使直流系统接地故障降到最低，大大提高了直流系统的安全运行，具有极大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]林佑祥.直流系统接地故障查找与分析[J].冶金动力，2009（2）：17.
[2]练静，杨晓斌.对直流系统接地故障的分析与处理[J].中国科技信息，2008（18）：132.
[3]王旭荣.浅谈变电站直流系统接地故障及处理[J].内蒙古石油化工，2008（21）：34.
[4]赖日晶.绝缘监测装置针对高阻接地的改进[J].电工技术，2010（11）：59.
[5]能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册：电气二次部分[M].北京：中国电力出版社，1991：899-902.
[6]贾秀芳，赵成勇，李宝树，等.变频探测直流系统接地故障装置存在的问题[J].继电器，1999，27（3）：50-52.
[7]季涛，孙同景，徐丙垠，等.直流系统接地故障综合检测方法[J].山东大学学报（工学版），2006，36（1）：55-59.
关键词 一点接地；原因分析；直流系统；电网安全
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）23-0224-01
随着科学技术的进步与发展，我国电力事业的发展也取得了举世瞩目的成就。变电站越来越多的采用无人值守的方式，而变电站的直流系统也越来越趋于数字化、自动化。而科技的进步也给主流系统提出了越来越高的要求。直流系统的缺陷主要是指蓄电池模块故障、充电模块故障以及接地、环路故障等。而直流电源是为输电线路提供可靠稳定的不间断电源的基础。一旦直流电源出现问题，整个电网电路传输安全质量和稳定运行均会受到不同程度影响。
变电站的直流电源主要分为负极和正极，若负极或正极间的绝缘电阻降低到一定值时，称为直流系统负极接地故障或正极接地故障。有时一点直接接地可能就会引起断路器合闸，它的危害大于两点接地，直流系统的接地的概率较大，可以提前预防两点接地。而一点接地基本不能很好的预防，只能通过施加一定的措施和规范，把直流系统一点接地降到最低。
1 直流系统的构成和工作原理
1）直流系统的构成。
变电站直流系统是自动装置、高压断路器分合闸机构、控制保护装置、通讯、事故照明的重要电源，其性能和质量直接关系到电网的稳定运行和设备的安全。目前很多变电站为无人值班变电站，直流系统安全运行与维护方便等的要求也越来越高。近年来，新的变电站和改造的变电站广泛应用于智能直流操作系统，它已成为一个变电站综合自动化系统的重要组成
部分。
直流电源系统是由一个交流配电电源、整流模块、电池、硅堆降压单元、蓄电池检测设备、绝缘监测装置、收费监控设备、配电监测装置，集中监控模块等组成。
2）直流系统的工作原理。
①交流正常工作。
系统交流的输入电源正常，通过交流配电单元，对所有整流电源模块供电。整流模块变换交流电，由保护电器（保险丝或断路器）输出，一为充电电池充电，一为直流配电设备提供正常工作的直流负载供电。
②交流掉电工作状态。
当系统输入交流故障停电时、整流模块停止工作，电池连续直流负载供电。监控模块在实际监测电池放电电压和电流。当电池将终止放电时，监控模块报警。与此同时监控模块时刻显示、处理配电监控上传的数据。
2 直流系统接地故障发生的原因及现象
1）原因。
直流系统由各种保护和控制设备、电线电缆、端子和箱体等设备构成，由于天气温度变化、电缆老化、电缆接头故障、设备寿命等原因，以及机械振动、金属防锈、尘土沉淀、绝缘老化损坏、泄漏、防潮等因素影响，常常发生直流系统接地故障。
从经验来看，直流系统接地常见现象包括：压力表进水、有端子箱进水、金属外表堆积的灰尘、电缆外在的伤害、空气中的水份造成最常见的直流接地等。备用电缆芯线没有绑好接地这一现象偶尔也会发生。同时，在金属电缆弯曲或电缆通过一些金属孔、门，因为撞击振、动造成绝缘磨损也会产生直流接地。
2）现象。
直流系统发生一点接地，还不是一个危险的系统。但发展成两点接地，将可能出现严重后果，若发生两点接地故障，将引起自动装置和继电保护装置拒动或者误动，或融断直流保险， 使控制电路和保护自动装置等失去电源。
直流正接地，有能够误动保护自动装置的可能，因为一般跳合闸的线圈、继电器线圈和负极的电源正常接通，如果这些电路有一点接地发生，可能造成误动作。
直流负极接地，有可能使保护自动装置拒动。因为跳、合闸线圈和保护继电器在有一点接地在这些回路中，接地点短路使其不能动作。与此同时， 短路电流会使直流回路供电保险融断，可以烧坏继电器接点，保险熔断将失去保护和操作电源。
3 加强的措施及要求
直流系统一点接地引起断路器误动的原因是多方面的，应根据具体情况实施相应的对策来防止。一些运行数十年的变电站，几乎没有出现接地报警，即使接地故障误动的事故出现，也不能证明真正的原因和机理。为了防止直流系统接地和其他故障引起继电器误动，减少不必要的绝缘监测故障。继电器的线圈有足够的抵抗力，必须严格按照《电力系统继电保护和安全自动装置的反事故措施要点》中的要求，最好是采用光电原则或高阻（500 kΩ以上）直流系统之间没有一个真正的接地点，假如直流系统一旦发生一点接地，监测仪器可以及时发现不会发生故障，也不会发生拒动和误动事故，同时两端的监测绝缘继电器并列运行不会引起任何事故，适应电力系统安全稳定运行。
4 结论
直流系统有一定的隐患，在日常操作和维护中也存在不少问题。通过对直流系统接地故障产生机理分析。从原理、检验、分析等环节对直流系统接地故障的描述和研究，论述了一个更有效的排除直流接地故障的方法，并通过提出一些措施及要求。提高了直流系统稳定性使直流系统接地故障降到最低，大大提高了直流系统的安全运行，具有极大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]林佑祥.直流系统接地故障查找与分析[J].冶金动力，2009（2）：17.
[2]练静，杨晓斌.对直流系统接地故障的分析与处理[J].中国科技信息，2008（18）：132.
[3]王旭荣.浅谈变电站直流系统接地故障及处理[J].内蒙古石油化工，2008（21）：34.
[4]赖日晶.绝缘监测装置针对高阻接地的改进[J].电工技术，2010（11）：59.
[5]能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册：电气二次部分[M].北京：中国电力出版社，1991：899-902.
[6]贾秀芳，赵成勇，李宝树，等.变频探测直流系统接地故障装置存在的问题[J].继电器，1999，27（3）：50-52.
[7]季涛，孙同景，徐丙垠，等.直流系统接地故障综合检测方法[J].山东大学学报（工学版），2006，36（1）：55-59.