作第章变电站直流系统接地故障研究及其对策直流系统接地故障介绍及形成原因具体故障具体原因直流系统接地类别有源接地多分支接地电阻性接地直流系统接地危害正极接地危害负极接地的危害直流系统接地故障现有检测方法及存在问题拉回路法接地漏电流检测法直流接地选线装置在线检测法便携式直流接地故障定位装置故障定位法变电站直流系统接地故障查找闭环管理查找思路查找目标排查流程查找注意事项直流系统故障案例怎样防范变电站直流系统接地故障的发生华北电力大学硕士学位论文本章小结第章直流电源环路故障分析及运维现状直流系统环网故障概述直流系统环网故障原因直流系统环网故障的危害直流环网故障运维现状本章小结第章直流环路故障告警和定位的研究直流系统环网运行分析直流系统环路告警及定位研究的目的和思路直流系统环路告警分析直流系统环网告警装置组成及原理分析直流系统环网定位装置组成及原理分析直流系统环路故障实际案例分析案例分析案例分析案例分析本章小结第章结论参考文献攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果致谢作者简介第章绪论选题背景及意义变电站直流系统概论变电站内的直流系统在电力系统中充当非常重要电源装置的角色，它主要由直流充电屏和电池屏两部分组成，是由蓄电池组与浮充电设备并联供电给直流负载的运行系统。同时它又是个独立的电源，系统运行方式站用变变化都不会影响到直流系统。其中直流屏主要是由整流模块监控单元绝缘监测模块交流输入直流输出电压显示电流显示电池巡检开关量检测及降压单元等配电单元组成。整流模块的功能是把交流电流转变成直流电流的模块监控系统是控制和管理直流系统的核心部分，他通过对直流系统中各功能模块和蓄电池的自动监测，得到系统运行中相关参数和运行状态，进而及时掌握和控制系统运行，旦发现不正常运行状态可以在第时间完成处理绝缘监测模块的作用就是对直流系统运行过程中绝缘水平的高低起到监测作用，如果监测值下降到设定临界水平时，说明绝缘能力下降，且会出现告警。电池巡检装置是循环在线检测蓄电池电压循环检测的设备，可实时测得每节蓄电池电压值，如果节电池的电压值过高或过低时，并且超出正常规定范围时，它就会及时发出警告信号开关量状态的在线运行情况则需开关量检测单元来实现，如不正常装置就会发出告警信号降压装置主要是用来降压稳压，它的原理是先将合母电压值输送至降压单元，再送至控制母线，控母电压最后进行调整，并介于正常值内直流屏内的交流输入直流输出电压和电流的显示等则由配电单元实现。图直流系统组成图变电站内的直流系统是变电站二次系统的重要组成部分，它主要向继电保护装置控制回路断路器分合闸操作信号回路监控等提供电源，当交流电华北电力大学硕士学位论文源发生故障中断时，直流系统可提供不间断电源供给的设备。操作电源可分为交流和直流两类。要对变电站内的自动装置事故照明继电保护电它可以根据接地的情况极性性质类型等不同的分类方式来分，例如有单多点接地环路接地半接地包括有绝缘和交流的，还有正极接地现象和负极接地现象有的分为直接接地，有的叫间接接地此外还有叫金属性接地和非金属性接地，学术上也有另种称谓叫完全接地和非完全接地等。有源接地有源接地的定义根据字面意思也可以理解得到，那就是通过其它电源发生接地，这个电源可以是交流，同样也可以是直流众所周知，站内的二次部分回路系统，为了保证供电的可靠性和安全性，都是配备两套或者是两套以上的直流电源的，特别是在万伏以上的电力传输和输送上都是这样的高配置。发生接地情况，这两套或两套以上电源都会通过这个接地点产生通路情况，这种现象我们又有以下几种分类直流直流串电故障，顾名思义就是指两套及以上直流电源之间通过个点而连接在了起。正常的电力单位都会保证两套直流电源是并列运行的，也就是分开运行的。可是根据多年运行经验和实际情况，发现即使是分开运行也会存在直流串电的情况。现在的变电站在每套直流系统都会设有个接地点，同时在每套直流系统内都会加装检测设备，检测设备旦检测到异常都会发出告警，因为两套系统如华北电力大学硕士学位论文果旦发生串电情况，由于都有接地点，所以这样就会同时产生两个接地点，当串电的发生为不同的电压等级时接地电流的瞬时值会突然增大，检测设备就可以检测到。当串电发生在不同极性的故障时，它的接地瞬间电流也会突然增大，检测设备也可以检测到，进而发出告警信号。以上情况，直流故障是在我们运行人员的掌控中的，但是根据实际经验，当发生同电压等级的相同极性串电时，检测装置很有可能就不发出告警信号，这样运行人员也无从发现，如果就在这个时候系统发生接地故障时，肯定会带来保护误动作或者拒绝动作的危险。举个例子，现在在个发生直流直流串电故障的系统内，我们可以判断接地电流的流向，那就是流向另外套接地点，就在此时如果人为断开这个外接地点时，直流系统的母线对地电压就会变化，或者会造成接地告警信号突然消失。所以根据这个实例告诉我们，在接地故障查找过程中，要检测接地回路是不是所查找的这套直流系统，如不是，那就属于另套系统，此时我们可以大胆的认为此接地点就是故障点。交直流串电接地，顾名思义也可以得知，是定义交流与直流系统串接后引起的接地故障，这种故障最大的危害就是会烧毁保护装置和控制装置，进而引起保护的误动作，同时会降低蓄电池组的使用年限。因为这种故障的发生，会引起较高的电压，较高的功率，所以会烧毁设备交流电流通过蓄电池组流向非接地母线的对地电容时，高压的突然加入会破坏蓄电池电极的性能，会严重影响蓄电池的电极功能，所以降低蓄电池的寿命。检测无源接地故障可采用直流系统接地检测设备，利用直流系统本身电源产生直流漏电流或交变漏电流，或从系统外部注入信号，检测目的都能实现。而交直流串电接地故障属于有源接地故障，为了不影响检测工作，或不造成检测设备的损坏，则必须想办法阻止该交流电流流过检测装置。现阶段将交直流串电接地认为是可能造成最严重故障情况，同时它的发生也是最难处理的，只有通过特制的检测装置才能发现和检测，因为存在导电的单点接地情况发生，保护就会立即误动或拒动。多分支接地多分支接地就是多个设备之间由于引线有问题，最后造成多个电源向个发生故障的设备供给电源，包括正电源或者负电源。与多点接地故障相比，多分支接地相对复杂些。这种引线问题的产生是有多方面的原因的，它有因为变电站设施的扩建整个以及施工等造成的，也有设备设计本身有缺陷的。通过拉路排查找出接地支路可能性很小，又因接地点不会因为断开哪条支路而消失，对地电压固定。当然，找到接地支路还有种方法，只是这种方法风险较大，就是先将所有支路断开，再给支路逐条送电。当对分支线路检查时，接地信号电流如果变小，那就意味着此条分支回路的接地电阻会变大，随着分支的不断增加，这样的变化华北电力大学硕士学位论文现象会越加明显的。电阻性接地即通过电阻发生接地，接地电阻很小时，常定义为金属接地全接地，当只有个接地点时为单点接地点或点以上接地称之为多点接地蓄电池正负极都产生接地故障时，且正负极的接地电阻值大小差不多时叫做平衡电阻接地有时，接地点可能通过个系统中的多条支路，与连接地的正或负母线相通则称多支路接地。直流系统接地危害随着社会的发展，电现供应已到个相当成熟的状态，变电站直流系统的稳定性随着客户满意度停电时间缩短硬性指标的规定也提升到不可逾越的地位，对地绝缘技术的出现，很大程度上保证了直流系统的安全稳定。当系统发生点接地故障时由于绝缘技术的支撑，系统也不会短路，换种说法就是直流系统即便发生故障仍可继续运行，直流熔断器是不会发生脱扣现象的，断路器也是不会有任何影响的。可是当系统再有点发生接地故障时，就会演变成为两点接地故障，此时，断路器可能会误动作或者拒绝动作，也有可能是错发接地信号等，这样极其容易引起进步的事故，导致信号分合闸回路以及保护自动装置等的不正常动作。所以，点接地故障还是需要及时排查并消除的，这样才能保证系统的安全运行。正极接地危害正极接地将引发断路器跳闸，这时候线圈均接负极，那么系统正极接地出现时，正极经地构成回路，通过大地相连，断路器因中间继电器的动作而跳闸。负极接地的危害负极接地将引发断路器拒跳，这时中间继电器被构成回路短接，旦系统事故出现，因中间继电器被短接则没有保护动作，断路器拒动使事故变大。直流系统接地故障现有检测方法及存在问题各种制度和技术规范中都对直流系统的正负母线绝缘的电阻值有较高的规定，而且有严格的限值，决不能低于此限值，任何点如发生接地故障，则出现严重的信号控制保护紊乱，故障应在第时间排除，否则，会出现两点同时华北电力大学硕士学位论文接地短路，进而发生直流系统熔断器熔断，断路器误动拒动等情况。应按下列原则去查找直流接地故障先从有人在工作还是受天气影响方面初步分析接地原因，如果排除以上两种情况，那么接地范围必须通过现场实际情况来确定，用顺序停电的方法查找不重要的支路，用先转移负荷的方法逐次对重要负荷进行查找，按从不重要到重要回路的顺序进行。具体查找顺序利用绝缘监察装置正确判断正负极到底是哪极接地，并且要判定出具体的接地程度如何如查找回路中存在并不是很重要的回路，这样的话就可以通过逐条停电来判定查找接地点的前提是确定所处回路，接着再查找回路上每条支线上的所有的设备和联线，最后确定接地点如果在负荷回路中没有发现接地点，则需要详细查找直流本体母线充电设备蓄电池及相关元件等去确定它。其实般的直流接地并不是个点，并且个点接地的情况很罕见，接地般都是片接地或是多个点接地，所以确定接地点的具体位置才是整个直流系统接地故障排查的重要部分，而这个过程是复杂而又耗时的。拉回路法这是种普遍做法，电力系统经常使用此方法进行直流接地故障排查，之所以称之为拉回路，就是表示要通过拉掉该回路的直流电源而排出故障，而且这个停电时间般要小于三秒。拉的顺序也是有相对规定的，般都是先拉信号回路，然后才到照明回路，最后才能到分合闸回路和保护回路。采用双电源供电回路大部分的厂站由于施工或扩建中遗留的种种问题，都会给二次系统带来复杂的后遗症，因为它无法准确并且严格的分清信号回路控制回路和保护回路，甚至造成部分非正常闭环回路的出现，使拉回路查找接地故障越来越困难，不确定的回路接线方式使人为的跳闸事故在