直流系统接地故障原因分析及处理方法汇总

直流系统接地故障原因分析135MW机组#5、#6机直流系统对地绝缘经常下降，而通过以往运行经验来看，大部分原因气温升高引起蓄电池渗、漏液所导致。出现这种情况，只要我们能耐心细致的对蓄电池逐个查找并在找到后擦拭干净，一般来说绝缘就能恢复正常。其实直流母线出现绝缘下降甚至接地，除了上面的原因，还有以下几点因素可能导致：①由下雨天气引起的接地。在大雨天气，雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒，使接线桩头和外壳导通起来，引起接地。例如瓦斯继电器不装防雨罩，雨水渗入接线盒，当积水淹没接线柱时，就会发生直流接地和误跳闸。在持续的小雨天气（如梅雨天），潮湿的空气会使户外电缆芯破损处或者黑胶布包扎处，绝缘大大降低，从而引发直流接地。②由小动物破坏引起的接地。当二次接线盒（箱）密封不好时，小动物会钻进盒里将接线端子和外壳连接起来时，就引发直流接地。电缆外皮被老鼠咬破时，也容易引起直流接地(60MW机组就发生过死老鼠在精制6KV直流母线上导致直流接地)。③由挤压磨损引起的接地。当二次线与转动部件（如经常开关的开关柜柜门）靠在一起时，二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损，当其磨破时，便造成直流接地。④接线松动脱落引起接地。接在断路器机构箱端子排的二次线，若螺丝未紧固，则在断路器多次跳合时接线头容易从端子中滑出，搭在铁件上引起接地。⑤插件内元件损坏引起接地。为抗干扰，插件电路设计中通常在正负极和地之间并联抗干扰电容，该电容击穿时引起直流接地。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，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。直流接地的寻找直流接地的寻找，是一个非常困难的事情。靠直流接地检测装置，不管是老厂还是新厂都不会百分百锁定那一路，即使能知道那一路，要找出那条支路有时也很困难。最简单并有效地方法是一人拉路，一人用万用 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 量正或负对地电压，发现电压正常，就知道是那一路，范围就大大缩小了。下面我讲一下我曾经处理过的三个直流接地问题，希望对大家有所启发。一、12MW主控室直流接地。那时直流是靠50MW主控供的，找到是12MW主控室直流接地，就是找不到是那一路，查了半个晚上，一无所获。第二天，我让运行先去掉几十条支路中的一条，再拉路寻找，发现找到一条，直流送上正常，再让运行将先拉掉的一条送上，直流又接地了，我终于明白，原来有两条支路同极接地，刚好碰巧先拉对了一路，这种情况拉路寻找是发现不了故障的。拉路寻找的一个原则是拉掉以后再要送上电源，今后有时要逐拉电源不送电。二、交流窜到直流中去了。由于升压站电缆问题造成，也很难寻找。三、精制6KV小母线上死老鼠引起间隙性接地。寻找的过程也很困难，由于是间隙性接地。精制和发酵6KV直流会自投，寻找时要两路同时拉掉。再排除几十条支路后，发现问题在小母线上，再一块一块盖板掀开，必须非常小心，铁板不能碰到任何一条母线，因为都是带电设备。寻找的过程是艰苦的，但问题解决后，心里还是很高兴地。直流系统接地故障的分析与处理直流系统是由蓄电池组与浮充电装置并联供给直流负荷的运行系统，主要供继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等，对供电的可靠性要求很高。直流系统是否可靠直接决定着发变电单位的安全运行，直流系统接地直接影响着直流系统的可靠性。一、何为直流系统接地直流电源为带极性的电源，即电源正极和电源负极。直流电源的“地”对直流电路来讲仅仅是个中性点的概念，这个地与交流的“大地”是截然不同的。直流系统是绝缘系统，正常时，正、负极对地绝缘电阻相等，正、负极对地电压平衡。如果直流系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值，或者低于某一规定值，这时我们称该直流系统有正接地故障或负接地故障。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，非接地极对地电压升高。二、直流系统接地的危害直流接地故障中，危害较大的是两点接地，可能造成严重后果。直流系统发生两点接地故障，就可能构成接地短路，造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动，或造成直流保险熔断、控制电源开关跳闸，使保护、自动装置及控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地，还可能将某些继电器短接，不能动作于跳闸，致使越级跳闸。1、直流正极接地，可能使保护及自动装置误动。因为一般跳合闸线圈及出口中间继电器线圈等均与负极电源接通，若这些回路再发生另一点接地或绝缘不良，就可能引起保护误动作。2、直流负极接地，可能使保护自动装置拒绝动作。因为若接地回路再发生另一点接地，则跳、合闸线圈及保护继电器会被接地点短接而不能动作（越级扩大事故）。同时，直流回路短路电流会使电源保险熔断或控制电源开关跳闸，并且可能烧坏继电器接点，保险熔断或控制开关跳闸会失去保护及控制操作电源。三、直流系统接地故障的原因直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多且较长。所以很容易受尘土、潮气腐蚀或其它因素影响，使绝缘薄弱部分绝缘降低，甚至绝缘破坏造成直流接地。分析直流接地的原因有如下几个方面：1、雨天或雾天引起的接地。在大雨天气，雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒，使接线桩头和外壳导通起来，引起接地。例如电动机事故按钮不装防雨罩或密封不严，雨水渗入就会发生直流接地和误跳闸。在持续的小雨天气（如梅雨天）或雾天，潮湿的空气会使户外电缆芯破损处或者电缆接头处绝缘大大降低，从而引发直流接地。2、小动物进入或小金属零部件掉落在元件上造成直流接地故障，如老鼠、蜈蚣等小动物进入带电回路，或某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件，掉落在带电回路上。3、由挤压磨损引起的接地。当二次线与转动部件（如经常操作的6KV手车开关）靠在一起时，二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损，当其磨损破皮时，便造成直流接地。4、接线松动脱落引起接地。如接在断路器操作机构箱内的二次线，若螺丝紧固不严，则在断路器多次跳合时接线头容易从端子中滑出，搭在铁件上引起接地。5、工作人员疏忽引起接地。如在带电二次回路上工作将直流电源误碰设备外壳，此种情况多为瞬间接地；较严重的情况如在电缆沟施工将带电控制电缆损伤造成接地；再如检修人员清扫设备卫生时不慎将直流回路喷上水等。6、二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低，或污染、高温等引起电缆老化、接线端子老化、元件损坏以及设备本身等问题引起绝缘水平下降。四、查找直流系统接地故障的基本原则和方法一般处理原则：根据现场运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，应尽量一步到位，缩短查找时间。当判断不出接地点时要采取拉路寻找、处理的方法,按照先室外后室内、先合闸后控制，由总电源到分路电源，逐步缩小范围的原则。直流系统发生接地时，应首先根据直流绝缘监测装置报警及实际测量情况确定接地极性或接地馈路，然后与检修人员会同处理。直流绝缘监测装置因故停用或不能确定接地馈路时，则应按下列步骤处理：1、对二次回路有工作、设备检修试验时，应立即停止；有临时电源则应先拉开其电源，检查接地是否消除。2、联系机、炉、燃料、化学等专业，询问有无设备启、停及异常情况，若有则首先查该回路是否接地；3、若为阴雨天气，可对室外系统或有冒汽、漏水等环境条件恶劣的支路进行停电查找；4、将直流系统进行分割，将环路和并列回路分开，然后逐一切断各馈路；5、对于不太重要的直流负荷及不能转移的支路，利用“瞬时停电”的方法，检查该支路及所带回路有无接地故障；6、对于重要的直流负荷，用转移负荷法，查该分路及所带回路有无接地故障；7、当切除某一回路电源时接地消失，应确定接地支路，并在该支路分段再试拉，缩小并确定接地范围；8、经上述处理无效时，应采取切换充电装置、蓄电池组或直流母线的方法，查找充电装置、蓄电池组及直流母线是否接地。五、查找直流系统接地故障时的注意事项：1、防止误判断，观察接地现象是否消失时，应从信号、光字牌和绝缘监察表计指示及实际测量情况综合判断；2、瞬停直流电源时，时间不应超过3秒钟，动作应迅速正确，并做好相关设备事故预想；3、二人及以上配合进行，其中一人操作，一人监护并监视表计指示及信号的变化；4、防止人为造成短路或另一点接地，导致误跳闸；5、在瞬停设备的直流操作电源前，应先与有关值班人员进行联系或解除可能误动的保护，以免设备误动作；6、拉热控电源或继电保护、控制操作电源要取得热工、继保的同意。直流系统一点接地虽然短时对设备、机组运行不会带来较大的危害，但是一旦发生两点接地短路，就会威胁设备及机组的安全，使设备烧毁、机组解列，并威胁到电网运行的安全。因此，发生直流一点接地应及时组织人员进行查找，尽早消除，杜绝因直流系统接地而引起的电力系统故障。现60MW机组直流系统绝缘呈整体下降趋势，晴天正负对地绝缘也只有200K不到，阴雨天更为下降。直流接地故障成为多发性故障。在此，结合本人多次处理此类故障和实际设备情况，介绍一些基本方法和技巧。直流接地的查找现场查找直流接地是一个较为复杂的问题。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。查找直流接地必须根据当时系统根据运行方式，操作情况、气候影响判断可能接地的场所。直流接地查找具体方法一般有三种传统拉回路法：根据负荷的重要性，依次短时（停电时间应小于三秒）拉开直流负荷各回路，不论回路接地与否均应合上，当切除某一回路时故障消失，则说明故障就在该回路之内。一般先从信号回路,照明回路，再操作回路，保护回路等等。如果回路故障消失3秒内不能及时反映，可同时配合用万用表监测直流对地电压。由于二次系统越来越复杂，有时还存在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。此种方法存在寻找时间长，设备短时无保护运行，造成不能短时停直流电的设备保护误动作等缺点，多次造成线路误跳闸，厂用设备保护误动作，实际上已不适应现实要求。2)直流系统接地检测装置监测法：发电厂的直流母线一般分为两段，装有微机直流系统绝缘在线监测装置，直流系统正常工作时，装置数字显示母线电压，监测直流系统正、负母线绝缘状况，当直流系统发生接地时，装置自动启动报警之后产生低频信号，利用超低频信号发送与接收原理，CPU对各条线路所采集信号电流进行分析，判断出故障线路号及接地电阻值，完成自动选接地线的功能。此类装置使用年限一长，就暴露出检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。如果有一种在监测点上不受限制，检测精度较高，选线准确的直流接地选线装置，应是一种较好的选择。实践证明，当发生直流系统接地故障时，单纯依靠接地检测装置和传统拉回路法，其查找效果并不佳，因为直流系统是一个庞大的、复杂的电源网络，所接设备多，母线、小母线层层分布，回路纵横交错，客观上增大了查找直流接地故障的难度。当直流接地发生在充电设备，蓄电池本身和直流母线上，用拉路法是找不到的。当发生多点接地、环路接地、正负同时接地时，更难查找。查找直流接地故障时技巧及相关注意事项查找接地故障前，应充分了解情况。如运行有无异常现象、辅机有无启动，回路有无工作、天气情况等。具体查找时，以先信号和照明部分后操作部分，先室外部分后室内部分为原则。在切断各专用直流回路时，切断时间不得超3s，不论回路接地与否均应合上。若直流失电可能引起保护及自动装置误动，在切断前应采取必要的安全措施。当发现某一专用直流回路有接地时，应及时找出接地点，尽快消除。熟悉直流系统绝缘薄弱之处。如断路器的操作线圈，电笛、电铃等，若引线不良或线圈烧毁后绝缘破坏发生接地。室外开关箱内端子排被雨水浸入，室内端子排因房屋漏雨或做清洁打湿，均能造成接地。工作环境较恶劣的地方，设备端子受潮或积有煤粉、灰尘等，由此造成绝缘降低引起接地。平时定期巡检直流系统的对地绝缘。记下绝缘较差的直流回路，待系统接地时，再重点监测。查找及时。因直流接地故障常常随环境、气候的变化而变化，十分不稳定，造成难以查找的事故隐患，只要出现故障应立即查找。当直流发生接地时，禁止在二次回路上工作。查找和处理必须由两人同时进行，处理时不得造成直流短路和另一点接地。6)按序查找，先信号回路，事故照明回路，再操作回路，控制回路，保护回路。先重点检测绝缘情况较差的回路。对环路供电的直流系统应先断开环路开关有时接地故障发生在主控信号回路中，在这种情况下，当拉开该回路时，中央信号失去电源，直流绝缘监察的声、光信号不能发出。这时，判断接地与否不能再利用声、光信号，而要派专人监视直流绝缘监察继电器，看其触点是否动作来判断直流回路有无接地。如果直流母线上所有负荷切除后故障仍不消失，则说明接地故障发生在直流电源部分（直流屏、蓄电池组、浮充电机、连结电缆等）。则可停用运行充电装置以检查充电装置设备是否接地，再瞬时停用蓄电池，然后对连接在直流母线上的开关设备及电缆进行检查，并消除接地故障使用仪表检查时，表计内阻应不低于2000欧/伏。综上所述，直流系统接地严重威胁电厂安全运行。当发生直流系统接地时，一方面要求检测设备具有相当高的精度，更重要的是查找人员要对直流系统相当熟悉，掌握一些基本查找技巧，才能尽快查出接地，消除安全隐患。