变电站直流系统接地报警的原因分析及解决方案

变电站直流系统接地报警的原因分析及解决方案（精选6篇）

篇1：变电站直流系统接地报警的原因分析及解决方案

变电站直流系统接地报警的原因分析及解决方案

贺瑞和

方利祥

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北 唐山 063200）

摘要：介绍了首钢京唐一冷轧110 kV变电站直流系统接地的事故概况，分析了交流串入直流回路及直流系统环路对直流系统绝缘监察的影响及解决方案。

关键词：交流串入直流；接地报警；事故原因

0 引言

直流系统是电力系统一次设备的操作、监控、保护、信号回路等综保装置的稳定不间断供电电源，直流供电的中断将造成二次设备的停运，使一次设备失去保护和监控，极端情况下将有可能造成变电站一次设备烧毁和供电系统瓦解。保证直流系统的正常运行是电力系统运行人员的重要职责。事故概况

一冷轧110KV变电站直流系统运行方式为两组100Ah蓄电池各带一段直流母线分裂运行，保护及控制直流负荷按照对称原则分别由两段母线供电，如图1所示。变电站投入以后发现，直流接地检测开关打到检测仪表侧，直流屏偶尔报直流接地，并能及时自动恢复；直流接地检测开关打到继电器侧，直流屏一直报直流接地，无法恢复。

图1 110 kV变电站直流系统图 原因分析

2.1 直流接地监测原理

绝缘监察继电器由平衡电阻和监测电路组成，如图2所示。当两侧直流母线对地电阻值相等时，无电流流过监测电路，继电器不动作。当某一侧母线的绝缘电阻值下降时，不平衡电流流过监测电路，测量电路监测并显示电流的数值和方向，正母线接地时数值为正，负母线接地数值为负，当此电流大于设定的动作阀值时，继电器动作，发出报警信号。+R1R2R1R2+R+KSRKS（a）原理图（b）等效电路图

图2 直流接地监测原理

2.2 直流系统环路及交流串入直流系统

两段直流母线分裂运行时，直流屏一段控制母线电流达到5A以上，二段控制母线电流基本为零，调高二段控制母线电压后，二段控制母线电流增加，一段控制母线电流降低。另测量直流母线对地电压时，均检测出90V左右交流分量。由此可以推断，变电站直流系统存在环路及交流串入直流系统现象，并打破了直流系统绝缘监察装置电桥平衡，导致直流系统报接地。解决方案

3.1 直流系统环路问题

变电站直流系统由两组充电机带两段直流母线，两段母线间设置母线联络开关。其中Ⅰ段直流母线供10kVⅠ、Ⅲ开关柜直流电源，Ⅱ段直流母线供10kVⅡ、Ⅳ开关柜直流电源。10kV开关柜Ⅰ、Ⅱ柜内直流电源通过柜内小母线直接相连，中间没有设置联络开关。Ⅲ、Ⅳ开关柜亦是如此，如图3所示。

图3 直流系统环路问题

由上图可见直流屏Ⅰ、Ⅱ段直流母线通过10kV开关柜ⅠⅡ段、ⅢⅣ段柜内小母线分别构成两条环路。分别解开10kVⅠⅡ段、ⅢⅣ段柜内小母线连接处，即可解决直流屏两段直流母线环路现象，直流屏Ⅰ、Ⅱ段控母电流均与分配。3.2 交流串入直流系统问题

变电站10kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段开关柜共4路交流电源分别引至低压配电屏2DP-

4、9DP-

4、2DP-

5、9DP-5。拉开10kVⅡ段开关柜交流电源9DP-4开关。测量10kV开关柜内直流电源端子X11:3、4、5、6均无交流分量；测量直流屏Ⅰ、Ⅱ段直流母线亦均无交流分量；测量开关柜内交流电源端子X11：

1、2发现均存在负110V直流分量。由此可以推断直流系统里交流分量通过10kVⅡ段开关柜串入。分别查10kVⅡ段开关柜交流端子X11：

1、2接线，查至13GⅡ段滤波器2#柜时，发现X11：

1、2端子较其他开关柜多出3颗接线，X11：4端子较其他开关柜多出1颗接线。查看设计图纸及其他滤波器柜接线，发现滤波器柜X11：

1、2端子应该多出4颗接线，分别供滤波补偿装置2台隔离柜交流电源。13G柜内X11：4直流电源端子多出的一颗线应该改接至X11：2交流端子。完成改接后，测量X11：

1、2交流端子无直流分量。端子接线如图4所示。完成二次线改接后，直流系统接地报警消除。

图4 端子接线图 结语

（1）直流-直流串电。本文中直流系统环路现象就是两套直流系统发生直流-直流串电，即两套直流电源有一点连在一起。该故障属于变电站中常发生的直流接地报警故障。由于变电站中直流回路比较多，有的综保装置本身就有几组直流电源，还要给其它一次设备提供操作电源。这样就可能造成几组本应该相互独立的直流电源之间发生串接，打破直流绝缘监察装置电桥平衡，装置误报直流接地。直流串电使相互独立的直流回路之间发生关联，一组直流接地扩大到两组、三组直流接地，甚至造成整个变电站直流系统全部接地，扩大事故。所以，在变电站二次接线安装调试程中，直流电源一定要从直流馈线屏根源处分开，最好采用目前使用较多的辐射式馈电，避免产生电气联系而影响继电保护。

（2）交流串入直流。本文中交流串入直流只是引起直流系统接地报警，然而交流串入直流危害性远不止如此。由于二次接线中跳闸回路电缆较长，对地分布电容较大，一旦直流回路串入交流电压，将会引起开关误跳。因此，在变电站二次接线中一方面一定要杜绝交直流混接现象，另一方面可以在跳闸回路中加装大功率继电器，能够提高继电器交流电压的动作门槛，进而防止了跳闸继电器的误动。

[参考文献] [1] 朱声石.高压电网继电保护原理与技术[M].电力工业出版社，2005 [2] 韩天行.微机型继电保护及自动化装置检验调试手册[M].机械工业出版社，2004 [3] 国家电网生技400号文 国家电网公司十八项电网重大反事故措施[S]，2005

收稿日期：2012-08-21 作者简介：贺瑞和

篇2：变电站直流系统接地报警的原因分析及解决方案

摘要：直流系统在变电站内是很重要的也是相对独立的一个电源系统，主要作用是为变电站的控制、信号、自动装置以及开关的分合闸操作等提供可靠的直流电源。接地直流系统干扰的任务是变电站的安稳。本文主要对于变电站直流接地故障进行了简要的分析，提出了其中存在的问题并且提出了相应的解决措施，希望能够给相关部门带来一定的帮助，促进变电站更好的发展。

关键词：变电站；直流系统；故障处理

中图分类号：TM862文献标识码：A文章编号：1674-7712(2014)08-0000-01

对于人们的日常生活来说，变电站是十分重要的存在，他影响着人们的正常生活。在我们生活中的电源的供应就是经过变电站运输而来的，由此可知变电站对于我们生活的重要性，一个没有电源的城市将会是什么样的城市，我想没有人是愿意过着那样的生活的。因此，变电站对于现代人来说是一个必不可少的设备，只有拥有了变电站，才可以使得直流电源进行正常的供应从而保障人们的生活。

一、变电站直流系统中存在的问题

（一）直流系统设备故障

变电站中存在着绝缘老化、破损的现象是运行多年的直流系统中常见的问题，这种情况下很容易出现接地的现象，从而引起直流系统设备发生故障。

（二）气候因素

这种意外情况的发生是由于气候原因产生的。当当地的气候为雷雨季节或者空气过于潮湿的时候，就会使得变电站内部充满了水汽，从而导致设备上存在着积水，这对于电力设备的影响是极大的，这种现象就可能造成接地，从而使得变电站无法正常的进行工作。

（三）工作人员的操作失误

工人在施工时工艺不严格，造成裸线、线头接地等，引起接地。

（四）零件掉落

小金属物件掉落在直流系统裸露的原件上造成的接地故障。

由于多种多样的原因导致的接地故障的类型也不尽相同：按接地的极性可以分为正、负接地。而在所有的接地事故中，两点接地的危害最为严重，造成的经济损失和人身伤害也最为严重。不同原因造成的事故产生的结果也不相同，比如正接地可能会导致断路器跳闸，而负接地可能导致断路器拒绝跳闸。在直流系统的过程中，如果只有一个变电站的系统发生了故障，那么所造成的影响还是可以控制的，一旦两个或者多个变电站在同一时间发生了接地故障，那么所带来的影响也是极大的，会严重的影响人们的正常生活。

二、变电站直流系统接地故障的解决方法

根据发生故障时设备的运行方式和相关设备的操作情况以及要考虑当天的天气因素来判断可能发生接地事故的地点，而在查找时我给出以下三点建议来提高检查的效率：

（1）先从信号和照明部分开始，然后是操作部分。

（2）先在室外排查然后排查室内，先用电负荷后电源。

（3）有需要切断直流回路的，切断时间不得超过3s。

接地故障定位是整个工作过程中最重要，也是最基础的操作，对于整个操作有着十分重要的影响。接地故障定位指的就是通过对于发生接地故障的地区进行定位从而排除变电站直流系统的接地故障。接地排查过程中故障点时要注意故障点往往不只一个，而有可能是多个，甚至是一片，只是通过一个属点去接地的情况是非常少见的！不同原因造成的事故产生的结果也不相同，比如正接地可能会导致断路器跳闸，而负接地可能导致断路器拒绝跳闸。在直流系统的过程中，如果只有一个变电站的系统发生了故障，那么所造成的影响还是可以控制的，一旦两个或者多个变电站在同一时间发生了接地故障，那么所带来的影响也是极大的，会严重的影响人们的正常生活。接地故障报警的原因有很多比如由于潮湿，尘土粘结，电缆破损或绝缘降低，等等。发生的接地故障并不稳定，经常会不断发生变化。所以在现场查找直流接地是非常复杂的问题。为了简便排查故障点的步骤，我们经常会使用拉回路法、直流接地选线装置监测法和直流接地故障定位装置定位法。三者各具特色，为了使大家有一个全面的了解下面我们就具体分析。

（1）拉回路法

其原理路就是断掉该回路的直流电源（时间不能超过3s）。拉断回路的顺序依次是信号回路、照明回路，再操作回路等等。但由于设备复杂程度越来越大使用拉回路法来确定接地故障点，不但大大增加了查找的难度，而且导致了回路接线的不确定性，所以目前拉回路法基本已经不再用了。

（2）使用直流接地选线装置监测法

这种方法存在着一定的缺点，比如说无法对于出现故障的地点进行准确的定位工作并且在安装的过程中也不是很方便。

（3）使用便携式直流接地故障定位装置故障定位法

这种装置能够精确定位故障发生的点，操作简单易于工作人员上手。

在查找过程中有以下几点注意事项：

（1）发生单点接地故障时，禁止在二次回路上展开工作。

（2）为了避免发生误判断，值班人员在对接地故障是否消失进行观察时，要通过信号、光字牌及绝缘监察表计指示情况等多个方面进行综合判断，保证判断的可靠性。

（3）避开用电负荷高峰期进行检查工作。

（4）防止短路或另一点接地，引起的跳闸。

（5）严格按照准确的设备接线图纸进行操作。

三、结束语

在日常生产生活中，想避免直流系统接地故障的发生是不可能的，我们能做的只能是尽最大的努力去减少接地事故的发生，当故障发生时，我们可以利用最新的技术手段尽快的消除故障影响，保障系统的稳定运行。当然值班人员对直流系统的巡检维护的意识也是很重要的，为了防患于未然，我们要定期对直流系统进行绝缘测量。

参考文献：

篇3：变电站直流系统接地报警的原因分析及解决方案

直流系统是电力系统一次设备操作、监控、保护、信号回路等综保装置的稳定不间断供电电源, 直流供电的中断将造成二次设备的停运, 使一次设备失去保护和监控, 极端情况下将有可能造成变电站一次设备烧毁和供电系统瓦解。因此, 保证直流系统的正常运行是电力系统运行人员的重要职责。

1 事故概况

一冷轧110 kV变电站直流系统运行方式为2组100 Ah蓄电池各带1段直流母线分裂运行, 保护及控制直流负荷按照对称原则分别由2段母线供电, 如图1所示。变电站投入以后发现, 直流接地检测开关打到检测仪表侧, 直流屏偶尔报直流接地, 并能及时自动恢复;直流接地检测开关打到继电器侧, 直流屏一直报直流接地, 无法恢复。

2 原因分析

2.1 直流接地监测原理

绝缘监察继电器由平衡电阻和监测电路组成, 如图2所示。当两侧直流母线对地电阻值相等时, 无电流流过监测电路, 继电器不动作。当某一侧母线的绝缘电阻值下降时, 不平衡电流流过监测电路, 测量电路监测并显示电流的数值和方向, 正母线接地时数值为正, 负母线接地时数值为负, 当此电流大于设定的动作阀值时, 继电器动作, 发出报警信号。

2.2 直流系统环路及交流串入直流系统

2段直流母线分裂运行时, 直流屏Ⅰ段控制母线电流达到5 A以上, Ⅱ段控制母线电流基本为0, 调高Ⅱ段控制母线电压后, Ⅱ段控制母线电流增加, Ⅰ段控制母线电流降低。另测量直流母线对地电压时, 均检测出90 V左右的交流分量。由此可以推断, 变电站直流系统存在环路及交流串入直流系统的现象, 并打破了直流系统绝缘监察装置的电桥平衡, 导致直流系统报接地。

3 解决方案

3.1 直流系统环路问题

变电站直流系统由2组充电机带2段直流母线, 2段母线间设置母线联络开关。其中Ⅰ段直流母线供10 kVⅠ、Ⅲ开关柜直流电源, Ⅱ段直流母线供10 kVⅡ、Ⅳ开关柜直流电源。

10 kV开关柜Ⅰ、Ⅱ柜内直流电源通过柜内小母线直接相连, 中间没有设置联络开关。Ⅲ、Ⅳ开关柜亦是如此, 如图3所示。

由图3可知, 直流屏Ⅰ、Ⅱ段直流母线通过10 kV开关柜Ⅰ/Ⅱ段、Ⅲ/Ⅳ段柜内小母线分别构成2条环路。分别解开10 kVⅠ/Ⅱ段、Ⅲ/Ⅳ段柜内小母线连接处, 即可解决直流屏2段直流母线环路现象, 使直流屏Ⅰ、Ⅱ段控母电流均匀分配。

3.2 交流串入直流系统问题

变电站10 kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段开关柜共4路交流电源分别引至低压配电屏2DP-4、9DP-4、2DP-5、9DP-5。拉开10 kVⅡ段开关柜交流电源9DP-4开关。测量10 kV开关柜内直流电源端子X11:3、4、5、6均无交流分量;测量直流屏Ⅰ、Ⅱ段直流母线亦均无交流分量;测量开关柜内交流电源端子X11:1、2发现均存在-110 V的直流分量。由此可以推断, 直流系统里交流分量通过10 kVⅡ段开关柜串入。分别检查10 kVⅡ段开关柜交流端子X11:1、2接线, 查至13GⅡ段滤波器2#柜时, 发现X11:1、2端子较其他开关柜多出3颗接线, X11:4端子较其他开关柜多出1颗接线。查看设计图纸及其他滤波器柜接线, 发现滤波器柜X11:1、2端子应该多出4颗接线, 分别供滤波补偿装置2台隔离柜交流电源。13G柜内X11:4直流电源端子多出的1颗线应该改接至X11:2交流端子。完成改接后, 测量X11:1、2交流端子无直流分量。端子接线如图4所示。完成二次线改接后, 直流系统接地报警消除。

4 结语

(1) 直流—直流串电。本文中直流系统环路现象就是2套直流系统发生直流—直流串电, 即2套直流电源有一点连在一起。该故障是变电站中经常发生的直流接地报警故障。由于变电站中直流回路比较多, 有的综保装置本身就有几组直流电源, 还要给其他一次设备提供操作电源。这样就可能造成几组本应该相互独立的直流电源之间发生串接, 打破直流绝缘监察装置的电桥平衡, 导致装置误报直流接地。直流串电使相互独立的直流回路之间发生关联, 1组直流接地扩大到2组、3组直流接地, 甚至造成整个变电站直流系统全部接地, 扩大事故。所以, 在变电站二次接线安装调试过程中, 直流电源一定要从直流馈线屏根源处分开, 最好采用目前使用较多的辐射式馈电, 避免产生电气联系而影响继电保护。

(2) 交流串入直流。本文中交流串入直流只是引起直流系统接地报警, 然而交流串入直流危害性远不止如此。由于二次接线中跳闸回路电缆较长, 对地分布电容较大, 一旦直流回路串入交流电压, 将会引起开关误跳。因此, 在变电站二次接线中, 一方面一定要杜绝交直流混接现象, 另一方面可以在跳闸回路中加装大功率继电器, 提高继电器交流电压的动作门槛, 进而防止跳闸继电器的误动。

摘要：介绍了首钢京唐一冷轧110kV变电站直流系统接地的事故概况, 分析了交流串入直流回路及直流系统环路对直流系统绝缘监察的影响, 并提出了解决方案。

关键词：交流串入直流,接地报警,事故原因

参考文献

[1]朱声石.高压电网继电保护原理与技术.中国电力出版社, 2005

[2]韩天行.微机型继电保护及自动化装置检验调试手册.机械工业出版社, 2004

篇4：变电站直流系统接地报警的原因分析及解决方案

关键词：变电站；直流系统；接地原因；处理

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）20-0105-01

前言：变电站通常都有直流和交流两套电源系统，交流电源维持电力系统的正常运行，而直流系统则为监控、通讯、事故照明等装置提供应急电源，可以说直流系统的稳定性和可靠性直接影响着设备运行的安全。通常情况下，直流系统是绝缘系统，并不会接地。但是由于各种原因，其在运行过程中可能出现接地现象，影响电力系统的整体安全，因此，需要电力工作人员的重视。

1 变电站直流系统接地的危害

由于各种因素的影响，要想完全避免直流系统的接地是不可能的，因此接地现象在变电站的直流系统中时有发生。一般来说，直流系统的接地分为正极接地和负极接地两种情况，而如果出现接地现象且为一点接地时，其实并不会对系统造成影响，系统可以正常运行。但是需要注意的是，如果不能及时对接地点进行查找和处理，在一点接地的基础上再次发生接地现象，就很可能导致信号装置、继电保护装置、监控装置等的误动或拒动，造成直流电源短路，导致熔断器熔断，使得设备失去操作电源，进而引发严重的电力系统故障。因此，需要对直流系统加强在线实时监测，一旦发现接地现象必须及时进行处理，避免引发相应的事故，造成损失。

2 变电站直流系统接地的原因

①天气原因。在雨季，长时间的下雨会导致直流系统的户外设备密封性下降，雨水沿缝隙进入设备中，会使得设备的外壳与接线桩头相互连接，引发接地现象。例如，一般情况下，如果户外电力线出现破损，但是较为轻微，会使用绝缘胶带将破损处缠绕以避免漏电，在梅雨季节，这样的部位十分容易受到影响，从而引发直流接地。

②生物破坏。指由于动物或植物原因造成设备损坏，从而使得绝缘性能下降，引发直流接地。例如，部分系统户外设备位于山林地区，容易受到藤蔓类植物的依附，很可能造成设备的损坏；又或者由于密封性问题，导致昆虫进入设备内部，使得设备的接线端子与外壳相连，引发接地；也可能是老鼠等动物将电线的绝缘外皮咬破，从而引发接地。

③设备故障。这里所说的设备故障，是指由于长时间的使用或者磨损导致的设备绝缘老化、破损等，如果没有及时进行处理，就很容易引发直流接地现象。

④操作故障。在对设备进行安装和维护的过程中，如果工作人员不够认真细心，可能导致相应的操作故障，进而引发接地。例如，在对断路器进行安装时，如果固定螺丝没有拧紧，在使用过程中，接线头容易在断路器的开合过程中从接线端子中滑出，搭在导电元件上，就容易出现接地。还有，在进行接线时，如果没有充分了解接线位置，将线路接错或者搭接在铁件上，都可能引起接地。

⑤技术因素。部分电力施工人员受自身专业技能的限制，在施工中不能完全按照相应的标准和规范进行，使得施工的质量难以保证，进而在使用过程中出现接地现象。

3 变电站直流系统接地的处理措施

变电站直流系统一旦发生接地现象，会到系统的稳定和安全造成巨大的威胁，影响整个电力系统的正常运行，因此，必须引起电力工作人员的重视。为了可以及时发现接地点，保证处理的及时性和准确性，需要在直流系统中设置相应的绝缘监测装置，对系统进行实时监测，一旦发现接地现象可以立即向工作人员发出警报。工作人员在对其进行处理时，需要结合实际情况，选择恰当的处理方式，例如，分析接地的种类、程度可能存在的位置等，从而保证处理的有序进行。

3.1 对接地点的寻找

①分网法。主要是针对直流系统中两段或更多的母线并列运行的情况，采用分网法，断开并列母线的分段闸刀，从而对接地故障的位置进行逐一分析，不断缩小查找范围，最终确定接地位置。

②断电法。在运用断电法对接地位置进行查找时，其基本前提在于直流母线可以允许短暂停停电，不会对系统的运行造成影响。基本操作方法是针对某个回路，将闸刀拉开，如果检测到的接地信号消失，且各极的对地电压恢复正常，则说明接地位置处于该回路上。之后，针对该回路按照先次后主的顺序，逐一断开分支回路的开关或者熔断器，从而对接地位置进行精确定位。

③负荷转移法。负荷转移法是指针对不允许短暂断电的重要直流符合，可以采取适当的方法，对其负荷进行转移，从而查找接地点。

④系统分析法。如果需要在电容补偿装置运行的状态下，对直流系统的接地现象进行查找，可以针对整个直流系统进行全面分析，逐步排查。例如，假设需要对带有补偿电容的控制回路进行接地判断，必须将存在公共负极的补偿控制回路全部断开，避免由于电容器上的残余电压而导致的无判断。这种方法虽然可以对接地位置进行较为精准的定位，但是工作量较大，流程繁琐，通常只应用于较为复杂和特殊的情况。

同时，需要注意的是，虽然可以使用切断电源的方法对接地位置进行查找，但是一般情况下，直流回路电源断开的时间不能超过3 s，避免影响系统的正常运行。但是，如果是集成电路和微机保护的直流电源，一旦断电，必须等待10 s后才能送电。即使线路中存在接地现象，也必须先将闸刀合上之后，才能思考处理措施。

3.2 相关仪器的应用

由于科学技术的发展和进步，新的设备不断涌现，传统对于直流系统接地的查找方法已经逐渐无法适应电力运行安全性和稳定性的要求。同时，随着变电站规模的不断增大，系统的二次回路不断增加，本身就存在大量的安全隐患，如果采用断电查找的方法，也许会引发更加严重的事故。因此，可以利用先进的仪器设备，对直流系统的接地位置进行确定。例如，ZJDT—TOP5Q便携式直流系统接地故障定位装置是较为常用的接地检测装置，其基本工作流程如下：

首先，在蓄电池的输出端的正负极位置，连接定位装置的信号发生器，同时确保发生器与地线相连。之后，将钳表钳在直流系统的空气开关出口线上，对接地情况进行检测。如果显示接地，则可以分别对不同的回路进行检测，直到最终确定接地位置。其次，可以在直流系统的电缆出口处，对每条电缆进行分别检测，进而对接地位置进行定位，及时发现接地点并进行处理。

4 结 语

综上所述，变电站直流系统对于整个电力系统的作用是十分巨大的，而如果出现接地现象，会严重影响直流系统的运行，对电力系统的安全和稳定造成危害。因此，工作人员必须对接地的位置进行快速寻找，并及时进行处理。

参考文献：

[1] 樊博.变电站直流系统接地处理方法[J].中国新技术新产品，2011，（21）.

[2] 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，（12）.

篇5：浅谈变电站直流系统接地问题

摘要：直流系统是变电站的一个重要组成部分，直流系统接地是常见的缺陷。主要介绍了变电站直流接地的危害，并对直流系统接地的原因进行分析及查找方法，从而找到相应的防范措施来保证直流系统的稳定运行。关键词：直流系统；接地；绝缘；断路器

0 引言

变电站直流系统以蓄电池储存能量，以充电机补充能量，向全站保护、监控、通讯系统提供不间断电源，确保其安全、稳定、可靠运行。正常情况下正、负极对地均为绝缘的，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，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，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。直流接地故障产生的主要原因

1.1 基建及施工遗留的故障隐患

在发电公司建设施工或扩建过程中，由于施工及安装的种种问题，会遗留下电力系统故障的隐患，直流系统更是故障隐患的薄弱环节，这些环节在投产初期不易控制和检查，投运时间越长，系统接地故障的概率就越大。

1.2 外力损伤

直流回路在运行过程中不可避免地要受到检查维护人员在工作过程中因挤压、移动、及不当冲洗等外力造成的损伤。

1.3 质量原因

因市场供应直流电缆设备质量参差不齐，质量不良的直流电缆成为一种直流接地的故障隐患。

1.4 自然原因

发电厂直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境、气候的变化、电缆和接头的老化及设备本身的问题等而发生直流接地故障，特别是处于沿海地区的电厂，因海拔较低且处于高盐、高湿环境，更不可避免地会发生直流系统接地故障。直流系统两点接地的危害分析 现以图1为例说明直流接地的危害。当图1中A点与C点同时有接地出现时，等于+KM、-KM通过大地形成短路回路，可能会使熔断器1RD或2RD熔断而失去保护电源；当B点与C点同时有接地出现时，等于将跳闸线圈短路，即使保护正常动作，TQ跳闸线圈也不会起动，断路器就不会跳闸，因此在有故障情况下就要越级跳闸；当A点与B点或A点与D点同时接地时，就会使保护误动作而造成断路器跳闸。直流接地的危害不仅仅是以上所谈的几点，还有很多，在此不一一介绍了。

图1 直流接地示意图 直流接地故障的查找方法及存在的问题

排除直流接地故障，首先要找到接地的位臵，这就是常说的接地故障定位。直流接地大多数情况不是一个点，可能是多个点，或者是一个片，真正通过一个金属点去接地的情况是比较少见的。更多的会由于空气潮湿，尘土粘贴，电缆破损，或设备某部分的绝缘降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不稳定，随着环境变化而变化。因此在现场查找直流接地是一个较为复杂的问题。

3.1拉回路法

这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。所谓“拉回路”，就是停掉该回路的直流电源，停电时间应小于三秒。一般先从信号回路，照明回路，再操作回路，保护回路等等。该种方法，由于二次系统越来越复杂，大部分的厂站由于施工或扩建中遗留的种种问题，使信号回路与控制回路和保护回路一个严格的区分，而且更多的还形成一些非正常的闭环回路，必然增大了拉回路查找接地故障的难度。正由于回路接线存在不确定性，往往令在拉回路的过程中，常常发生人为的跳闸事故，再加上微机保护的大量应用，微机保护由于计算机的运行特性也不允许随意断电。“拉回路”可能导致控制回路和保护回路重大事故发生。3.2直流接地选线装臵监测法

这是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装臵。该装臵的优点是能在线监测，随时报告直流系统接地故障，并显示出接地回路编号。缺点是该装臵只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，但对具体的接地点无法定位。技术上它受监测点安装数量的限制，很难将接地故障缩小到一个小的范围。而且该装臵必须进行施工安装，对旧系统的改造很不便。此类装臵还普遍存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。

3.3便携式直流接地故障定位装臵故障定位法

该装臵是近几年开始在电力系统较为广泛应用的产品。该装臵的特点是无需断开直流回路电源，可带电查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”的方法，极大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且该装臵可将接地故障定位到具体的点，便于操作。目前生产此类产品的厂家也较多，但真正好用的产品很少，绝大部分产品都存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。防范措施

4.1 经常检查各支路直流系统的绝缘状况 ,对于户外电气设备和热工就地装臵的直流系统的绝缘状况更应经常检查 ,要特别注意检查各支路的跳闸回路。具体检查方法:将该支路的断路器合上(注意:此时隔离开关应在断开位臵或断路器拉至试验位臵)。然后取下该支路的直流电源的熔断器 ,在熔断器的下方(即负荷侧)将正、负极短接 ,用兆欧表检查绝缘电阻是否符合要求 ,如发现接地应及时消除。

4.2 发生直流系统接地时 ,常采用取下直流熔断器来观察直流接地是否消失 ,在取直流熔断器时应先取非接地极的熔断器;在投熔断器时 ,先投非接地极的熔断器。其目的是使非接地极对地电容有一定的充电时间 ,使该支路的正、负电源间在未形成回路前 ,先使非接地极电容充上一定电压 ,即 Uc不等于0 ,从而降低 UL ,防止断路器误动。

4.3 出口继电器和断路器的跳闸线圈的动作值按规程要求为(30 %-70 %)UH ,实际工作中调整在(60 %-70 %)UH之间最好。

4.4 运 行维 护人员必须熟悉现场运行规程，在直流回路工作时，做好安全措施，防止保护误动。结束语

直流电源在电力系统的作用十分重要，着重分析了直流接地对保护装臵的影响，在什么情况下可能造成保护误动和拒动，从而更好地为运行维护人员提供参 考依据，有利于更好地保证直流系统的稳定，从而保证电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]张信，卢灿遹． 直流系统接地的危害分析与处理

[2]苏玉林 刘志民 熊深.怎样看电气二次回路图

篇6：变电站直流系统接地报警的原因分析及解决方案

220kV变电站直流系统设计依据是DL／ T5044—95《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》，本规定适用于采用固定型防酸式铅蓄电池。近年来，随着电力系统对直流电源可靠性要求的进一步提高，虽然直流系统在接线方式、网络布置及充放电设备性能要求等方面进行了完善和加强，但现行规定不能满足目前 220kV变电站对提供高可靠性直流电源的要求，对掌握蓄电池工作状态及运行、维护不利，在交流失电状态下，可能因蓄电池电源瓶颈问题，而扩大事故。湖北省1997年黄石局220kV石板路变电站因10kV事故，而导致控制和操作直流电源丧失，乃至损坏主变压器，而制定颁发的鄂电生 [1997]49号文湖北省电力工业局“关于直流系统反事故措施的通知”中，第六条明确规定：“凡新建220kV及以上变电站和改建枢纽变电站及装有调相机的变电站，必须配置两组独立运行的蓄电池组，设计容量应满足单组合环运行的要求。”自该反措颁发以来，我省新建220kV变电站直流系统均按两组蓄电池设计，故此，本文总结一下220kV变电站直流系统配置两组蓄电池方案的必要性及优点。

l 要求220kV变电站具备高可靠性直流电源的原因

1．1 部分变电站建设规模为主变容量3X 150MVA或3X180MVA，且为枢纽站。

1．2 220kV变电站主保护亦实现双重化，采用两套不同原理、不同厂家装置；断路器跳闸回路双重化；且均要求取自不同直流电源。1．3 线路的两套纵联差动保护、主变压器的主保护和后备保护均分别由独立的直流熔断器供电。

1．4 所有独立的保护装置都必须设有直流电源故障的自动告警回路。1．5 变电站综合自动化水平提高，监控系统高可靠运行要求。2 目前单组蓄电池运行、维护存在的主要问题

2．1 事实证明：要掌握蓄电池运行状态，做到心中有底、运行可靠，必须进行全容量核对试验；然而直流系统配置一组蓄电池，给运行维护造成了极大困难。

2．2 现有220kV变电站蓄电池只对蓄电池组进行部分容量试验，检测出损坏严重的蓄电池；因进行全容量试验工作繁琐因难，部分单位回避容量试验，而不能完全掌握蓄电池的实际运行状态。

2．3 就对各发供电单位已运行的各型式蓄电池统计表明，使用寿命一般为7年到10年；且这期间尚需对个别落后电池维护处理才能够保证整组蓄电池使用年限。对于仅一组蓄电池而言，整个更换期间同样要承担风险运行。2．4 蓄电池组由106只-108只(无端电池)或118只一12O只(有端电池)单体电池串联组成，若其中一只电池容量下降后，则表现为内阻增大、严重者相当于开路．也就是说：一只电池损坏，祸及整组电池不能发挥作用。目前检测的最佳方法是将浮充机停运，直流负荷由蓄电池组供电；对于仅有一组蓄电他的直流系统，若存在有开路情况．则造成全站失去直流。2．5 整流设备的好坏也影响蓄电池的寿命。新近入网交流整流设备，虽然具有充电、均衡充电、浮充电自动转换功能，但功能还不完善。如浮充电缺少温度补偿，温度低时充电容量不足、温度高时容易过充电，造成电池漏液鼓肚现象，缺乏单体电池端电压测量，当有2—3只电池充容量不足不能发现时就影响整组电池寿命。

2．6近2—3年间投运的变电站蓄电池大多采用全密封阀控式铅酸电池，因不能象原固定防酸式铅酸蓄电池正常远行中能够通过测单体电池电压、量其比重、观其外观而综合分析判断电池运行状态。其日常仅能靠测量单体电池进行监视，运行状态好坏难以充分把握。2．7 对蓄电池容量的在线监测现在仍是一大难题。对阀控式全密封蓄电池能否依据某—指标数据判断或多项指标数据综合判断运行状态尚处于探索时期。3 220kV变电站直流系统配置两组电池的必要性及优点

3．1 正在编写制订的《阀控式铅酸蓄电池运行、维护导则》国家标准，明确要求蓄电池必须进行容量试验。

3．2 220kv变电站内通信用直流系统按有关规定均配置二组48V蓄电池。而220kV变电站控制、保护、信号、安全自动装置等负荷同样需要高可靠的直流系统。

3.3 由于单组蓄电池不能很好的满足22kV变电站运行可靠性要求，且运行维护困难,故此 220kV变电站直流系统配置两组蓄电池是必要的。

3.4 220kV变电站直流系统配置两组蓄电池，完全满足运行要求，并符合部局有关继电保护反措对直流供电的要求，采用该系统对增加控制保护设备运行的可靠性有较重要的意义。3．5 220kV变电站配置两组全容量蓄电池组或两组半容量蓄电池组后，从简化母线结构、减少设备造价、节约能源、避免降压装置故障开路造成母线失压，扩大为电网稳定事故和更大设备事故出发，可考虑直流动力，控制母线合一，去掉端电池及调压装置，使直流系统进一步简化、可靠。

220kV变电站直流系统配置两组蓄电池方案

4．1 为了保证两组蓄电池能够独立工作，相互间不影响，保持自身特性，采取不完全并联运行方式，即两组蓄电池充、放电独立，相互间不互充放。

4．2 根据变电站的建设规模、负荷地位和负荷水平，可选择采用下列不同的配置方案： 4．2．1 采用两组全容量蓄电池组、三台充电机、直流负荷母线分段接线。此方案是完备的方案，在各种运行方式下，能够保证提供可靠直流电源。接线图见图1。图中两组蓄电池的电源刀开关，分别为该两组蓄电池的联络刀开关，通过联杆实现机械闭锁，防止两组蓄电池并列运行。

4．2．2 采用两组全容量蓄电池组、二台充电机、直流负荷母线分段接线。接线图见图2。4．2．3 为进一步降低工程费用，可采用两组半容量蓄电池不完全并联运行，配置二台充电机，直流母线分段。但因该方案我省一般不采用，本文不再赘述。5 结束语