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1、直流系统接地的查找与分析直流系统接地的查找与分析在变电站日常运行维护和异常处理工作中，最复杂的就是直流系统接地的查找与处理。直流系统发生一点接地时对设备系统不会造成影响，不及时处理查找，出现两点接地后，就可能发生短路、装置误动、拒动等严重后果。 一、一、 发生直流接地的原因发生直流接地的原因 1、外部因素 信息来自:输配电设备网直流回路在运行中常常受到多种不利因素的影响，如雨天或雾天可能导致室外的直流系统接地或绝缘降低引发直流接地。直流电缆受到外力挤压、直流系统绝缘老化可引起接地，电缆穿管进水导致冬季电缆冻断造成接地等。 2、内部因素 因设计上或人员失误造成的接地。如在带电二次回路上工作将直流
2、电源误碰设备外壳;在电缆沟施工将控制电缆损伤造成接地;室外外部控制设备未加防雨罩、二次回路漏接线头、误将控制电缆外皮绝缘损伤，施工时交直流混用同一电缆引发直流接地等都为直流接地留下隐患。此时接地信号不一定立即发出，但具备一定外部条件如潮湿或操作设备时就可能引起直流接地。 二、变电站直流系统绝缘监查系统的配置及工作原理二、变电站直流系统绝缘监查系统的配置及工作原理 我站曾先后投入使用三种绝缘监察装置，最初的一种是在系统内老型变电所应用最广的绝缘监察装置.装置由电压测量部分，测量直流系统对地总绝缘电阻的直流绝缘检查部分、直流系统发生接地故障时用作自动发信号的接地信号部分三部分组成。此电路的工作状态
3、与切换开关的位置有直接关系。切换开关 CK 有三个位置：“母线”位置，“正对地”位置;“负对地”位置。切换开关 1XK 也有三个位置：“信号”位置，在“测量 I”位置，在“测量 II”位置。正常运行时，切换开关 CK 置于“母线”位置。电压表 2V 指示母线电压。切换开关置于“信号”位置，使接地信号部分构成右图所示的电桥接线。R+与 R-为正、负极对地绝缘电阻;1R 与 2R 为两个阻值相等的电阻器;XJJ 为动作灵敏的信号继电器.由于正常运行时两极对地绝缘电阻相等，电桥处于平衡状态，XJJ 中没有电流，其常开触点是打开的，不发出信号。 当发生了正极接地或对地绝缘电阻严重下降时，电桥的平衡被破
4、坏，XJJ 中出现电流并使其动作发出信号。为了判断是哪个极接地，需利用切换开关 CK 和电压表 2V 分别测量正、负极对地电压，如果负极对地电压大于正极对地电压，即可判定正极接地。然后即可进行直流系统对地绝缘电阻的测量。其测量方法是： (1)将 1XK 搬至“测量 I”位置，接人电压表 1V，短接 1R，调节电位器 3R，使 1V 指示零位，读取 3R 的百分数 x. (2)再将 1XK 搬至“测量 II”位置，短接 2R，电压表 1V 即指示出直流系统的对地绝缘电阻 Rxt;用公式 1 可进一步计算出正、负极对地的绝缘电阻; 如果是负极接地，在测量直流系统对地绝缘电阻时，需先将切换开关以 搬
5、到 “测量II”位置重新调整电桥的平衡，再搬至“测量 I”位置读取绝缘电阻值，用公式 2 计算正、负极对地绝缘电阻。该套装置使用复杂，但能可靠反映接地，至今仍应用在我站 48 伏直流系统中。 第二种也是应用电桥平衡原理的晶体管式绝缘监察装置 JJJ 型绝缘监察继电器作为辅助接地判别装置。以往应用在我站 220 伏系统中作为备用。JJJ 型绝缘监察继电器是专门用作直流系统绝缘监察的元件。该继电器由极化继电器、小型中间继电器和电阻、电容、二极管等构成。 正常运行时，直流系统对地绝缘良好，极化继电器因线圈 JH1、JH2 中均无电流通过，处于不动作状态。当发生了正极接地时。就形成了从地-二极管 D1
6、-极化继电器线圈 JH1-电阻器 R2- 电阻器 Rp2-负电源的通路。JHJ 中出现电流而动作，随之 ZJ 动作发出接地信号。当出现了负极接地时，形成从正极一 Rp1 一 R2-JH2-D2-负极的通路，JH2 中出现电流而动作，然后起动中间继电器 ZJ，并发出信号。 此继电器使用方便，调整电位器 W，可以改变极化继电器的动作电流，从而改变反应接地故障的灵敏度。此继电器也存着明显的缺点，主要是不能反应正、负极对地绝缘电阻同时下降。 以上两中监察装置虽能可靠预报接地的发生，但操作方法复杂，发生接地时查找困难，对多条支路接地查找更加不便。而变电站直流系统除事故照明等少数回路外，主要直流回路均为控
7、制保护回路，根据此特点，可用微机直流系统绝缘监测装置来监测直流系统的运行状况，微机直流系统绝缘监测装置有如下优点： 1.被测直流系统母线电压低于电压下限或高于电压上限时能发出报警信号。 信息请登陆:输配电设备网2.被测系统正、负极母线对地绝缘电阻低于整定值时年发出报警信号。 3.能分别测出并数字显示直流系统正、负极母线对地电压值和绝缘电阻值。 4.当母线对地绝缘电阻值降低时，发信号，并自动投入频率为 1525HZ，幅值为78V 的正弦波信号源，自动巡查各支路阻抗和容抗的情况。 5.在系统中存在较大分布电容的情况下仍能保证电阻显示精度。 其工作原理分为两部分： 1、 常规监测部分 用两个变化的分
8、压器取出正对地电压和负对地电压，送 A/D 转换器，经微机处理和数字计算后，数字显示电压值和母线对地绝缘电阻值，监测无死区，当电压过高、过低或电阻过低时发出相应的报警信号。只有连续两次发现被监测的直流系统的运行参数超出整定值时才发报警信号;当直流系统的运行参数恢复正常时.只需一次检测即可消除报警信号。2、 接地支路巡查部分 当发出直流母线绝缘下降报警信号时，装置将自动进人检测各分支路绝缘的运行状态。用一极低频率的信号源对地馈入直流系统，用一小电流互感器同时穿套在各支路的正、负出线上，由于通过互感器直流电流产生的磁场相互抵消，所以不反应直流部分的信号。而发送在正、负出线上的交流信号幅值相等，方向
9、相同，在互感器二次侧就可反应出正、负极对地电阻和分布电容的泄漏电流矢量和，然后将阻性和容性区分开来，经 A/D 转换器送微机进行数据处理后数字显示支路号和对应的电阻值，并且自动将绝缘降低的支路号和绝缘参数记录下来。当直流系统各支路巡检完毕后，将自动退出支路检测状态，返回到检测直流母线的绝缘状态。同时，每检测一次直流母线的绝缘状态，都将重复显示一次故障支路号和故障参数，直至将故障排除。 3、具有监测直流母线的瞬间接地功能，即当直流母线的正极或者负极对地出现瞬间接地时，能发出瞬间接地信号，经过一定时间后该信号能够自动复归。 根据以上优点，在变电站中将所有控制保护回路接在独立的直流馈线屏，并在馈线屏
10、上装设微机直流系统绝缘监测仪来监测直流系统电压、绝缘和各分支路的绝缘及分布电容状况。发现问题后，根据提供的接地支路采用手动拉路和拆接线端子的方法可快速查除接地点。 三、接地查找三、接地查找 1、接地查找的原则方法 发生接地后，微机直流系统绝缘监测系统会发出“直流接地”信号，当看到“直流接地”信号时，首先应了解现场有无造成接地的工作，然后检查微机直流系统绝缘监测仪的指示情况，根据系统提供的数据判断接地极和接地支路，然后分段查找。对于不能由微机绝缘监测装置的监测的接在直流母线上次要支路，如事故照明、试验电源可用拉路法进行查找。 查找接地时要根据当时的系统运行方式、倒闸操作情况、气候影响判断接地点的
11、位置，应尽量一步到位，缩短查找时间。当判断不出接地点时要进行拉路。 对变电站的设备讲，室外设备发生直流接地的几率非常大，几乎占总数的 80%以上。开关端子箱、地刀闸机构、密度继电器、储压筒压力监视器若密封不严或关闭，容易发生直流接地;变压器、电抗器的温度计绝缘下降或密封不良容易接地;外部紧急跳闸按钮等设备由于下雨渗水很容易产生直流接地，所以外部紧急跳闸按钮需加防护罩，达到防雨又防止误碰的作用。 在直流接地的查找过程中，万用表时必不可少的主要工具，用万用表测直流回流对地电压时要选好档位和量程，并保证接地点接地良好。对于 220 伏直流系统，正常时正、负极地电压为 110 V 左右，若某一极 10
12、0%接地时对地电压降为为零，而另一极对地电压则变为 220 V。某一极不完全接地时则该极的对地电压在 0-110V 之间。非完全接地的情况，在可靠断开直流保险后可用摇表进行摇测。 2、用拆端子法查具体接地点 信息来自:输配电设备网 当确认某一支路接地时，不能仅用分别拉保险来判断，有时一极接地取下该极直流保险后立即变成另一极接地，这是由于正负电源之间通过继电器或电阻等元件相连所致。最直接有效的方法是带电拆端子法，即将连接在一起的带电各部分逐一甩开，看接地是否消失。拆端子法应选准地点，而且要有专业人员配合，对我站来讲最好从操作继电器屏的端子排处进行，因到保护屏和配电装置等各个地点的接线都在此处汇集
13、。一般情况下，常见的发生接地的部位是基本一致的，拆端子之前应对照图纸仔细分析，确定一下大致范围。要本着先主干后分支，先信号后控制的原则，一级一级地查找，现举例如下。 1)微机绝缘监测装置发出“瞬时接地”信号，装置显示正对地电压 Up:8V，负对地电压 Un：218V，母线正对地电阻 Rp：0.5 千欧，接地支路巡查为支路 6，即丰合线 1 路控制直流，接地支路 Rf6：0.5 千欧。经分析判断初步定为 SF6 压力监视、储压筒压力监视、电机打压超时回路等共 10 条分支路中有接地，在采用拆端子法，准备先逐个断开丰合线操作继电器屏上的信号回路 120、122、124、126、128 号端子(带正
14、电)，若没有再断开闭锁回路的 114、116、118 号端子。在断开 122 号端子时，接地消失，用表记测量正负极对地电压均恢复正常，微机绝缘监测装置巡检后接地消失正常。后检查为储压筒漏氮监视器进水，造成接点正极接地。 2)我站白东南线停电检修，在开关传动试验手动合闸时发现有“直流瞬时接地”信号发出，微机绝缘监测装置确定正极 80%接地，但不久后消失，再次传动又发生该现象，用拆端子法确认为开关端子箱内有接地，但现场检查未发现，拉开直流后用 1000V 摇表摇绝缘发现有放电声音，检查发现合闸回路有一隐蔽的废线头与端子箱外壳似碰非碰，将此线头拆除后接地消失。 3)某一日微机绝缘监测装置发出接地信号
15、，确定正极 100%接地，并检测为我站 500 千伏 I 母电压互感器支路，拆端子未发现问题，最后在 I 母接地器机构的电缆中发现问题，原来该电缆为交流直流混用，绝缘击穿后造成直流正极串入交流 N，更换电缆后恢复正常。拆端子法查接地具有一定的专业性，较难掌握，需要有较高的技术业务水平，因设备处于运行状态，弄不好会造成再次接地，触电、短路以致于保护误动。如 96 年 8 月 19 日，我站 220 伏直流发出“I 母接地”信号当时无微机绝缘监测装置，只能靠拉路寻找接地，在拉开 1 号主变公共侧电源时，由于 1 号主变直流接线混乱，有穿插现象，运行人员未考虑周全未退出主变低阻抗保护，结果造成主变跳
16、闸的事故。 某些条件下，发生直流接地时可能产生一些设备误发信号现象，这也可作为接地的判断依据。如我站在 2001 年 2 月份发现 2 号主变发出“温度”信号，同时微机绝缘监测装置发出“直流接地”信号，当时负荷不大，现场检查主变本体油温度不高，认定是电阻温度计发生正极接地，导致温度重动继电器动作发出信号，解开主变端子箱内 198 号端子后，接地消失。 3、 多点接地 如果直流系统存在多点非金属性接地，微机绝缘监测装置可将所有接地支路找出。如果在这些接地点中存在一个或一个以上的金属性接地，微机绝缘监测装置只能寻找距离该装置最近的一条金属性接地支路。这是因为信号源发射的信号波已被这条支路短路，其它的非金属性接地点和离该仪器较远的金属接地不再有信号波通过，故其他接地点是查不出来的，只有先将最近的一条金属性接地支路故障排除后，才能依次寻找第二条最近的金属性接地点，依此类推，直至将所有接地支路找出。 对于两点及多点接地，需同时断开两路或几路直流回路，接地才能消失。要注意断开每一路接地点时，观察直流电压恢复升高的情况，从而将接地点一路一路的消除。 拉路时，本着先室外后室
