什么是直流系統(tǒng)接地？有什么危害？

責(zé)任編輯：葉穆生 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2024-12-26 08:51:52

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  MSZD-1000便攜式直流接地檢測(cè)儀
  
  一、關(guān)于直流系統(tǒng)接地 

  1、什么叫直流系統(tǒng)接地？由于直流電源為帶極性的電源，即電源正極和電源負(fù)極。交流電源是無(wú)極性電源，電力系統(tǒng)交流電源有一個(gè)真正的“地”，這個(gè)地也是電力系統(tǒng)安全的一個(gè)重要概念。為了系統(tǒng)安全，變電站、發(fā)電廠所有設(shè)備的外殼都會(huì)牢牢的接在這個(gè)“地”，而且希望其阻抗越低越好。直流電源的“地”對(duì)直流電路來(lái)講僅僅是個(gè)中性點(diǎn)的概念，這個(gè)地與交流的“大地”是截然不同的。如果直流電源系統(tǒng)正極或負(fù)極對(duì)地間的絕緣電阻值降低至某一整定值，或者低于某一規(guī)定值，這時(shí)我們稱該直流系統(tǒng)有正接地故障或負(fù)接地故障。

  2、直流系統(tǒng)為什么會(huì)接地？發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)所接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化，設(shè)備本身的問(wèn)題等等，而不可避免的發(fā)生直流系統(tǒng)接地。特別在發(fā)電廠、變電站建設(shè)施工中或擴(kuò)建過(guò)程中，由于施工及安裝的種種問(wèn)題，難以避免的會(huì)遺留電力系統(tǒng)故障的隱患，直流系統(tǒng)更是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。投運(yùn)時(shí)間越長(zhǎng)的系統(tǒng)接地故障的概率越大。
  3、直流系統(tǒng)接地的危害

  （1）接地分類:由于直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接比較復(fù)雜，其接地情況歸納起來(lái)有以下種種：按接地極性分為正接地和負(fù)接地；按接地種類可分為直接接地，亦稱金屬接地或全接地和間接接地，亦稱非金屬接地或半接地；按接地的情況可分為單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、環(huán)路接地和絕緣降低或稱片接地。

   

  （2）、正接地可能導(dǎo)致斷路器誤跳閘由于斷路器跳閘線圈均接負(fù)極電源，故當(dāng)發(fā)生正接地時(shí)可能導(dǎo)致斷路的跳閘，如圖所示，當(dāng)圖中的A點(diǎn)和B點(diǎn)同時(shí)接地，相當(dāng)時(shí)A、B兩點(diǎn)通過(guò)大地連起來(lái)，中間繼電器KM必然動(dòng)作造成斷路器的跳閘。同理，當(dāng)圖中的A點(diǎn)和C點(diǎn)同時(shí)接地，和圖中的A點(diǎn)、D點(diǎn)同時(shí)接地均可能造成斷路的跳閘。

   

  （3）、負(fù)接地可能導(dǎo)致斷路器的拒跳閘:如圖所示，當(dāng)圖中的B點(diǎn)、E點(diǎn)同時(shí)接地，這B、E點(diǎn)通過(guò)地連通后，將中間繼電器KM短接，此時(shí)如果系統(tǒng)發(fā)生事故，保護(hù)動(dòng)作，由于中間繼電器KM被短接，KM不動(dòng)作，斷路器不會(huì)跳開(kāi)，產(chǎn)生拒動(dòng)，使事故越級(jí)擴(kuò)大。從以上分析看出，直流系統(tǒng)如果僅僅是一點(diǎn)接地，對(duì)二次回路不會(huì)造成事故，如果有兩點(diǎn)接地，就可能發(fā)生斷路器誤動(dòng)或拒動(dòng)。就動(dòng)作的實(shí)際情況看，當(dāng)直流系統(tǒng)監(jiān)測(cè)回路發(fā)出預(yù)告信號(hào)報(bào)警，顯示該系統(tǒng)接地，可以斷定，直流系統(tǒng)的接地故障已經(jīng)造成了斷路器可能發(fā)生誤跳或拒跳的事故隱患，應(yīng)立即排除。二、怎樣查找、排除直流系統(tǒng)接地故障排除直流接地故障。首先要找到接地的位置，這就是我們常說(shuō)的接地故障定位。直流接地大多數(shù)情況不是一個(gè)點(diǎn)，可能是多個(gè)點(diǎn)，或者是一個(gè)片，真正通過(guò)一個(gè)金屬點(diǎn)去接地的情況是比較少見(jiàn)的。更多的會(huì)由于空氣潮濕，塵土粘貼，電纜破損，或設(shè)備某部分的絕緣降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不穩(wěn)定，隨著環(huán)境變化而變化。因此在現(xiàn)場(chǎng)查找直流接地是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題。

  1、查直流接地的方法

   

  （1）、拉回路法：這是電力系統(tǒng)查直流接地故障一直沿用的一個(gè)簡(jiǎn)單辦法。所謂“拉回路”，就是停掉該回路的直流電源，停電時(shí)間應(yīng)小于三秒。一般先從信號(hào)回路，照明回路，再操作回路，保護(hù)回路等等。該種方法，由于二次系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，大部分的廠站由于施工或擴(kuò)建中遺留的種種問(wèn)題，使信號(hào)回路與控制回路和保護(hù)回路已沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的區(qū)分，而且更多的還形成一些非正常的閉環(huán)回路，必然增大了拉回路查找接地故障的難度。正由于回路接線存在不確定性，往往令在拉回路的過(guò)程中，常常發(fā)生人為的跳閘事故，再加上微機(jī)保護(hù)的大量應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行特性也不允許隨意斷電。2001年10月，廣西電力局中心調(diào)度所繼保科發(fā)文，明令禁止“拉回路”查找直流接地。
  
  “拉回路”可能導(dǎo)致控制回路和保護(hù)回路重大事故發(fā)生。

   

  （2）、直流接地選線裝置監(jiān)測(cè)法這是一種在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣情況的裝置。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能在線監(jiān)測(cè)，隨時(shí)報(bào)告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號(hào)。缺點(diǎn)是該裝置只能監(jiān)測(cè)直流回路接地的具體接地回路或支路，但對(duì)具體的接地點(diǎn)無(wú)法定位。技術(shù)上它受監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝數(shù)量的限制，很難將接地故障縮小到一個(gè)小的范圍。而且該裝置必須進(jìn)行施工安裝，對(duì)舊系統(tǒng)的改造很不便。此類裝置還普遍存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問(wèn)題。如果能有一種在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上不受限制，檢測(cè)精度較高，選線準(zhǔn)確的直流接地選線裝置，應(yīng)是一種較好的選擇。 

   

  （3）便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法該裝置是近幾年開(kāi)始在電力系統(tǒng)較為廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。該裝置的特點(diǎn)是無(wú)需斷開(kāi)直流回路電源，可帶電查找直流接地故障。完全可以避免再用“拉回路”的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且該裝置可將接地故障定位到具體的點(diǎn)，便于操作。目前生產(chǎn)此類產(chǎn)品的廠家也較多，但真正好用的產(chǎn)品很少，絕大部分產(chǎn)品都存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問(wèn)題。三、查找直流系統(tǒng)接地故障的深層次分析據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況反映，絕大部分查找直流系統(tǒng)接地故障的裝置都不是很好用，其原因要從直流系統(tǒng)接地說(shuō)起，由于發(fā)電廠、變電站的直流系統(tǒng)是一個(gè)龐大的、復(fù)雜的直流電源網(wǎng)絡(luò)，所接設(shè)備多，母線、小母線層層分布，回路縱橫交錯(cuò)，客觀上增大了查找直流接地故障的難度。

   

  僅對(duì)直流系統(tǒng)的接地故障給出報(bào)警，不能指示故障所在的直路和接地電阻值，功能過(guò)于單調(diào)?，F(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員排除故障時(shí)，通常采用人工拉路法。依次短時(shí)拉開(kāi)直流屏所供直流負(fù)荷各回路。當(dāng)切除某一回路時(shí)故障消失, 說(shuō)明故障在該回路內(nèi)。可操作性比較差，特別是對(duì)于重要負(fù)荷，短時(shí)拉閘都是不允許的。因此，采用該方法的檢測(cè)裝置只適用于很低端的配電房的直流柜系統(tǒng)。

   

  對(duì)直流系統(tǒng)接地故障的分析與處理

   

      直流系統(tǒng)的用電負(fù)荷極為重要,供給繼電保護(hù)、控制、信號(hào)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控、事故照明、交流不間斷電源等，對(duì)供電的可靠性要求很高。直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電所安全運(yùn)行的決定條件之一。   

      一、直流系統(tǒng)故障接地的分析   

      直流系統(tǒng)分布范圍廣、外露部分多、電纜多、且較長(zhǎng)。所以，很容易受塵土、潮氣的腐蝕，使某些絕緣薄弱元件絕緣降低，甚至絕緣破壞造成直流接地。分析直流接地的原因有如下幾個(gè)方面：   

      1、二次回路絕緣材料不合格、絕緣性能低，或年久失修、嚴(yán)重老化?；虼嬖谀承p傷缺陷、如磨傷、砸傷、壓傷、扭傷或過(guò)流引起的燒傷等。   

      2、二次回路及設(shè)備嚴(yán)重污穢和受潮、接地盒進(jìn)水，使直流對(duì)地絕緣嚴(yán)重下降。   

      3、小動(dòng)物爬入或小金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障，如老鼠、蜈蚣等小動(dòng)物爬入帶電回路；某些元件有線頭、未使用的螺絲、墊圈等零件，掉落在帶電回路上。   

   

      二、直流系統(tǒng)接地故障的危害   

     直流接地故障中，危害較大的是兩點(diǎn)接地，可能造成嚴(yán)重后果。直流系統(tǒng)發(fā)生兩點(diǎn)接地故障，便可能構(gòu)成接地短路，造成繼電保護(hù)、信號(hào)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)，或造成直流保險(xiǎn)熔斷，使保護(hù)及自動(dòng)裝置、控制回路失去電源。在復(fù)雜的保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地，還可能將某些繼電器短接，不能動(dòng)作于跳閘、致使越級(jí)跳閘。   

      1．直流正極接地，有使保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)的可能。因?yàn)橐话闾祥l線圈、繼電器線圈正常與負(fù)極電源接通，若這些回路再發(fā)生一直接地，就可能引起誤動(dòng)作。如圖：直流接地發(fā)生A、B兩點(diǎn)時(shí)，將1LJ、2LJ接點(diǎn)短接，使ZJ誤動(dòng)作跳閘。A、C兩點(diǎn)接地時(shí)，ZJ接點(diǎn)被短接而誤動(dòng)作跳閘。A、D兩點(diǎn)，F(xiàn)、D兩點(diǎn)接地，同樣都能造成開(kāi)關(guān)誤跳閘。同理，兩點(diǎn)接地還可能造成誤合閘，誤報(bào)信號(hào)。   

      2、直流負(fù)極接地，有使保護(hù)自動(dòng)裝置拒絕動(dòng)作的可能。因?yàn)?，跳、合閘線圈、保護(hù)繼電器會(huì)在這些回路再有一點(diǎn)接地時(shí)，線圈被接地點(diǎn)短接而不能動(dòng)作。同時(shí)，直流回路短路電流會(huì)使電源保險(xiǎn)熔斷，并且可能燒壞繼電器接點(diǎn)，保險(xiǎn)熔斷會(huì)失去保護(hù)及操作電源。如圖所示：直流接地故障發(fā)生在 B、E 兩點(diǎn)，ZJ線圈被短接，保護(hù)動(dòng)作時(shí)ZJ不能動(dòng)作，開(kāi)關(guān)將不能跳閘且保險(xiǎn)將會(huì)。D、E兩點(diǎn)接地時(shí)，TQ線圈被短接，保護(hù)動(dòng)作時(shí)及操作時(shí)開(kāi)關(guān)拒跳，同理，兩點(diǎn)接地開(kāi)關(guān)也可能合不上。   

      直流系統(tǒng)接地故障，不僅對(duì)設(shè)備不利，而且對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。因此，規(guī)程上規(guī)定直流接地達(dá)到下述情況時(shí)，應(yīng)停止直流網(wǎng)絡(luò)上的一切工作，并進(jìn)行選擇查找接地點(diǎn)，防止造成兩點(diǎn)接地。   

      1、直流電源為220伏者，接地在50伏以上。   

      2、直流電源為24伏者，接地在6伏以上。   

  三、直流系統(tǒng)接地故障的處理：   

      查找直流接地故障的一般順序和方法：   

      1、分清接地故障的極性，分析故障發(fā)生的原因。   

      2、若站內(nèi)二次回路有工作，或有設(shè)備檢修試驗(yàn)，應(yīng)立即停止。拉開(kāi)其工作電源，看信號(hào)是否消除。   

      3、用分網(wǎng)法縮小查找范圍，將直流系統(tǒng)分成幾個(gè)不相聯(lián)系的部分。注意：不能使保護(hù)失去電源，操作電源盡量用蓄電池帶。   

      4、對(duì)于不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路，利用“瞬時(shí)停電”的方法，查該分路中所帶回路有無(wú)接地故障。   

      5、對(duì)于重要的直流負(fù)荷，用轉(zhuǎn)移負(fù)荷法，查該分路而帶回路有無(wú)接地故障。查找直流系統(tǒng)接地故障，后隨時(shí)與調(diào)度聯(lián)系，并由二人及以上配合進(jìn)行，其中一人操作，一人監(jiān)護(hù)并監(jiān)視表計(jì)指示及信號(hào)的變化。利用瞬時(shí)停電的方法選擇直流接地時(shí)，應(yīng)按照下列順序進(jìn)行：   

      ① 斷開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)工作電源；   

      ② 斷合事故照明回路；   

      ③ 斷合同信電源；   

      ④ 斷合附屬設(shè)備；   

      ⑤ 斷合充電回路；   

      ⑥ 斷合合閘回路；   

      ⑦ 斷合信號(hào)回路；   

      ⑧ 斷合操作回路；   

      ⑨ 斷合蓄電池回路；   

      在進(jìn)行上述各項(xiàng)檢查選擇后仍未查出故障點(diǎn)，則應(yīng)考慮同極性兩點(diǎn)接地。當(dāng)發(fā)現(xiàn)接地在某一回路后，有環(huán)路的應(yīng)先解環(huán)，再進(jìn)一步采用取保險(xiǎn)及拆端子的辦法，直至找到故障點(diǎn)并消除。   

      四、 查找接地故障時(shí)的注意事項(xiàng)：   

      1、瞬停直流電源時(shí)，應(yīng)經(jīng)調(diào)度同意，時(shí)間不應(yīng)超過(guò)3秒鐘，動(dòng)作應(yīng)迅速，防止失去保護(hù)電源及帶有重合閘電源的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。   

      2、為防止誤判斷，觀察接地現(xiàn)象是否消失時(shí)，應(yīng)從信號(hào)、光字牌和絕緣監(jiān)察表計(jì)指示情況綜合判斷。   

      3、盡量避免在高峰負(fù)荷時(shí)進(jìn)行。   

      4、防止人為造成短路或另一點(diǎn)接地，導(dǎo)致誤跳閘。   

      5、按符合實(shí)際的圖紙進(jìn)行，防止拆錯(cuò)端子線頭，防止恢復(fù)接線時(shí)遺留或接錯(cuò)；所拆線頭應(yīng)做好記錄和標(biāo)記。   

      6、使用儀表檢查時(shí)，表計(jì)內(nèi)阻應(yīng)不低于2000歐/伏。   

      7、查找故障，必須二人及以上進(jìn)行，防止人身觸電，做好安全監(jiān)護(hù)。   

      8、防止保護(hù)誤動(dòng)作，必要時(shí)在順斷操作電源前，解除可能誤動(dòng)的保護(hù)，操作電源正常后再投入保護(hù)。 
  
  
  直流系統(tǒng)、蓄電池測(cè)試儀器包括以下設(shè)備：MS-3982蓄電池放電測(cè)試儀、MSZX-48系列蓄電池組在線充放電容量測(cè)試儀(電阻型)、MS-3006蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀、MSZD-1000便攜式直流接地檢測(cè)儀、MS-3015DC蓄電池智能修復(fù)儀

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