泉州石化直流系统接地故障分析与处理

　　摘要：直流电源是变配电所至关重要的电源系统，正常情况下，直流电源的正、负母线对地是绝缘的，当回路发生一点接地时，在一般情况下并不影响直流系统的运行。但当回路发生两点或多点接地时，就可能会造成正负极短路，一次开关或二次保护误动或拒动。直流系统接地故障在变配电所时有发生，而且往往会同时出现几个接地点，查找起来显得非常困难。本文通过对分析泉州石化的直流系统接地故障处理，总结出对直流接地分析、处理时的一些思路和方法。从而安全、有效、快速的处理直流系统接地故障，保障安全生产运行。

　　关键词：直流系统 接地 短时停电法

　　《电源学报》(双月刊)创刊于2002年，是由中国电源学会南京航空航天大学主办的学术刊物。

　　前言：直流电源作为电力系统的重要组成部分，为一些重要常规负荷、继电保护及自动装置、远动通讯装置提供不间断供电电源，并提供事故照明电源。由于直流系统在变电站分布范围广，外露部分多，电缆多且较长，很容易受尘土、潮气的侵蚀，使某些绝缘薄弱的元件绝缘降低，甚至绝缘破坏，造成直流接地。

　　1 泉州石化直流系统简介

　　中化泉州石化有限公司总变电站直流系统使用的是南京中恒系列直流屏，共两组，每组包括一个直流充电柜和一个直流主柜，中间安装一个联络柜。

　　1.正常运行时，直流为单母线分段运行方式。直流母线电压保持在220V(±5%)范围内。

　　2.两套浮充电装置正常运行时均放“浮充”工作方式，各带一段母线运行，以供给直流负荷和补充蓄电池自放电。另外还可作为电池逆变放电之用。当直流母线并列运行时，退出一套浮充电装置运行，一般不允许浮充电装置直接并列运行。

　　3.两组蓄电池分别并联在两段直流母线上，正常运行时不允许将蓄电池解列而仅由浮充电装置供电。正常情况下浮充电流为0.8A，不应出现浮放运行。

　　4.直流系统采用在线微机智能绝缘监测装置对母线、各负荷支路绝缘实行在线监测，当某支路出现接地故障时，装置能准确、迅速地显示接地支路、接地极性、接地阻值及告警信号，不需要采用拉闸停电方式来寻找接地故障。

　　2 引起直流系统接地的主要原因

　　2.1 由于气候因素造成的直流系统接地是一种最常见的情况，如雨天或雾天可能导致室外的直流系统绝缘降低造成直流系统接地。

　　2.2 直流回路在运行中常常受到多种不利因素的影响，如设备传动过程中的机械振动、挤压、设备质量不良、直流系统绝缘老化等都可引起接地或成为一种接地隐患。

　　2.3 小动物爬入，如壁虎、蛇等爬上端子排，室内进入鸟类，造成接地故障。

　　2.4 由于工作人员在工作中的疏忽造成的接地。如在带电二次回路上工作，将直流电源误碰设备外壳，清扫设备卫生时不慎将直流回路喷上水等。

　　2.5 生产环境较差，周围环境中有粉尘、油气、蒸汽、水汽泄漏及高温，加上电气设备密封不是很好的情况下，容易在设备内部积灰、受潮、绝缘老化等，造成控制回路绝缘下降或接地。

　　3 直流系统接地引起的危害

　　3.1 直流正极接地：有使保护及自动装置误动、开关误分误合的可能，因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通，若这些回路中再发生一点接地，就可能引起误动作。

　　3.2 直流负极接地：可能使继电保护、自动装置、开关拒绝动作。

　　3.3 直流两点接地：可能构成接地短路，造成继电保护、信号、自动装置、开关误动或拒动，或造成直流保险熔断，使保护及自动装置、控制回路失去电源。

　　4 直流系统接地故障的处理

　　查找和处理二次回路的接地关键在于熟悉回路的接线、原理、分布及现场环境，目的是能分析、判断和缩小范围。有了正确地分析判断，掌握了正确的方法，才能准确地查处和排除故障。查找直流接地故障一般方法：

　　4.1 首先确定直流接地故障的极性。

　　4.2 若区域内二次回路有工作，或有设备检修试验，应立即停止。拉开其工作电源，看信号是否消除。

　　4.3 在直流系统设计时，应该满足所有直流配出回路在主体装置正常运行时能短时停电的原则，并且在试车期间完成短时停电试验，短时停电一般不超过3秒，或可时间更长一些，这是查找直流接地回路最直观的最基本的方法。

　　4.4 对于抗干扰能力比较差的仪表电源系统，因为在直流停送过程中可能在不带电的回路产生感应电;以及重要负荷未经直流停电试验，可考虑采用转移负荷方法。

　　4.5一般认为自动选线可信，下一步就是继续手动往下查找，一点一点地分步停电甚至拆线同时印证接地现象是否消除，这种最基本的停电查找法是不可避免的。

　　5 泉州石化直流系统故障处理原则

　　5.1直流系统接地的处理原则

　　当直流系统发生接地后，运行人员要向班长、调度及主管工程师汇报接地情况，通知维保维保检修人员到现场检查处理，同时按要求进行先期检查，找出接地的间隔单元。在先期检查中，运行人员在查找中不得拉控制电源或保护电源。

　　5.2 直流系统接地处理的步骤如下图所示

　　直流系统接地处理步骤图

　　5.3 直流系统接地的处理办法

　　(1) 直流系统接地的确定

　　220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到25KΩ以下，48V直流系统任一极对地电压有明显变化时，应视为直流系统接地，同时后台监控机直流屏的“直流绝缘告警”光字牌亮，查发生直流接地的支路所属的直流屏上的直流绝缘在线监测装置发出告警音响及信号。

　　当出现接地现象时，运行人员应检查直流系统绝缘监测装置，记录接地段、接地极、接地电阻及接地回路，并将这些信息向有关部门汇报。

　　(2) 查明是否因有人工作引起。办法：向现场工作人员说明接地情况，要求其暂停工作，并要求工作人员自己检查刚才的工作内容是否会引起直流系统接地。

　　(3) 查明是否为交流电压串入直流系统回路引起。查找办法：使用万用表交流电压档测量接地直流母线对地电压，其值应小于3V。如果大于3V，则说明接地是因交流电压串入直流回路引起，如果确定为交流接地时，应采取拉站用电柜上的交流支路办法确认引起直流接地的交流馈线，即在站用电柜上逐路断开交流馈线支路，同时监视直流系统接地是否消失。当寻找到引起直流接地的交流馈线后，先将该交流馈线停役，待维保检修人员处理。

　　检查直流系统绝缘监测装置，确认接地回路和接地极。如果绝缘监察装置有报接地支路，先查明该支路的负荷情况，当该支路为某一单一负荷时，在做好安全措施后，一定要经调度员同意、维保检修人员到场后，将该保护压板先解除后再进行拉合电源开关的检查，完成后应立即将压板投入，在拉开直流控制回路和保护回路及其它回路电源时，请从每个间隔的保护屏拉起，再拉直流分屏再拉直流主馈电屏，而不能一开始就从直流电源屏拉保护和控制的总电源。

　　6 结束语

　　为更准确、快速地查出直流电源系统接地故障，有几点建议和想法，供参考：人工查找直流电源系统接地故障是一件十分复杂的工作，需要电气人员具备一定的实际工作经验和查找技巧，并熟悉设备的原理，线路的走向，所以提高电气人员技术水平很重要。查找直流接地时，切忌无目的地盲目进行拉路，应收集直流接地时前后的信息，如进行了哪些操作，直流回路有无工作等等，再根据现场的指示信号做出综合判断，并应运用各种方法来缩小故障范围，逐步逼近真正的接地故障点。对停直流电源后可能会引起误动作的继电保护、自动装置或开关控制回路，在拉路前一定要做好防范措施，防止事故的扩大。

　　参考文献

　　[1]《中化泉州石化有限公司总变电站电气运行规程》

　　[2]《中恒系列全数字直流电源柜技术说明书》

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文章名称： 泉州石化直流系统接地故障分析与处理

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