直流系统接地故障分析与处理
发电厂、变电站直流系统是十分重要的电源系统，它是一个独立的电源，不受发电机、厂用电、站用变以及系统运行方式改变的影响，它为电力系统的控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。还可为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对发电厂、变电站的安全运行起着至关重要的作用，是发电厂和变电站安全运行的保证。
由于直流电源在二次系统所处的重要地位，直流系统自身的可靠及安全直接影响到整个系统的安全，尽管直流电源十分稳定可靠，但实际应用中，由于电力系统应用直流电源的特殊性，特别是控制回路和保护回路的应用，使直流系统的故障成为电力系统更大故障的事故隐患，这就是我们常说的直流系统接地故障危害。
一、关于直流系统接地分析
1何为直流接地
当直流系统的正极或负极与大地之间的绝缘水平降到某一整定值或低于某一规定值时，统称为直流接地;当正极绝缘水平低于某一规定值时称为正接地;当负极绝缘水平低于某一规定值时称为负接地。
2、直流系统为什么会接地?
发电厂、变电站直流系统所接设备多、回路复杂，在*运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等等，而不可避免的发生直流系统接地。特别在发电厂、变电站建设施工中或扩建过程中，由于施工及安装的种种问题，难以避免的会遗留电力系统故障的隐患，直流系统更是一个薄弱环节。投运时间越长的系统接地故障的概率越大。
（1）接地分类:由于直流系统网络连接比较复杂，其接地情况归纳起来有以下几种：按接地极性分为正极接地和负极接地;按接地种类可分为直接接地和间接接地，按接地的情况可分为单点接地、多点接地、环路接地和绝缘降低。
（2）正极接地可能导致断路器误跳闸：
由于断路器跳闸线圈均接负极电源，故当发生正接地时可能导致断路的跳闸，如图1所示，当图中的A点和B点同时接地，相当时A、B两点通过大地连起来，中间继电器2J1必然动作造成断路器的跳闸。同理，当图中的A点和C点同时接地，和图中的A点、D点同时接地均可能造成断路的跳闸。
（3）、负接地可能导致断路器的拒跳闸:
如图1所示，当图中的B点、E点同时接地，这B、E点通过地连通后，将中间继电器2J1短接，此时如果系统发生事故，保护动作，由于中间继电器2J1被短接，2J1不动作，断路器不会跳开，产生拒动，造成越级跳闸扩大事故范围。
由此可见，直流接地故障中，仅仅是一点接地，对二次回路不会造成事故。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，便可能构成接地短路，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，使保护及自动装置、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。
二、如何查找接地点，排除故障危害
我们从以上的直流系统接地危害中，可以看出无论是正极接地还是负极接地，只要有一个接地，即对地构成了新的接地回路就要求迅速排除，否则一旦出现二点或多点接地就会发生故障，乃至发生事故。从目前现场实际中的情况和经验所得，大致有以下几种方法。
1、拉路法：这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。首先分清接地故障的极性，分析故障发生的原因。若站内二次回路有工作，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。用分网法缩小查找范围，将直流系统分成几个不相的部分。注意：不能使保护失去电源，操作电源尽量用蓄电池带。对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路，利用“瞬时停电”的方法，查该分路中所带回路有无接地故障。对于重要的直流负荷，用转移负荷法，查该分路而带回路有无接地故障。查找直流系统接地故障，后随时与调度，并由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。利用瞬时停电的方法选择直流接地时，应按照下列顺序进行：
① 断开现场临时工作电源;
② 断合事故照明回路;
③ 断合同信电源;
④ 断合附属设备;
⑤ 断合充电回路;
⑥ 断合合闸回路;
⑦ 断合信号回路;
⑧ 断合操作回路;
⑨ 断合蓄电池回路;
在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点，则应考虑同极性两点接地。当发现接地在某一回路后，有环路的应先解环，再进一步采用取保险及拆端子的办法，直至找到故障点并消除为止。
这种查找直流接地方法缺点是：在拉路的过程中易发生人为的跳闸事故。
2、直流接地选线装置监测法
这是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装置。该装置的优点是能在线监测，随时报告直流系统接地故障，并显示出接地回路编号。然后有检修人员对此回路查找，判断出具体的接地点，再进行消除。
缺点是该装置只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，但对具体的接地点无法定位。技术上它受监测点安装数量的限制，很难将接地故障缩小到一个小的范围。而且该装置必须进行施工安装，对旧系统的改造很不便。此类装置还普遍存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。如果能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。
3、便携式直流接地故障定位装置故障定位法
该装置是近几年开始在电力系统较为广泛应用的产品。该装置的特点是无需断开直流回路电源，可带电查找直流接地故障。*可以避免再用“拉路法”的方法，*地提高了查找直流接地故障的安全性。而且该装置可将接地故障定位到具体的点，便于操作。目前生产此类产品的厂家也较多，但真正好用的产品很少，绝大部分产品都存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。
通过上述三种查找直流接地方法，我们可以看出这三种方法都存在各自的优缺点。可见直流系统接地是一个复杂课题。
三、查找直流系统的接地时应注意事项：
采取防止保护误动等措施，必要时停用有关保护装置。如果与一次设备安全距离不够，应与调度，停用有关设备。同时禁止在二次回路上工作，查找时应谨防造成短路和造成另一点接地，应使用高内阻电压表进行。直流系统电压异常时，如有晶体管保护装置、集成电路保护、微机保护的电源自动切除者，异常排除后，恢复电源重新启动时，应退出相应的保护装置压板，以防止保护误动。
通过对直流系统接地的分析和平时工作中得出的经验，我们总结出了查找直流接地故障的几点技巧 ：
1、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。
2、定期巡检直流系统的对地绝缘。不一定故障出现时再去查找排除。利用精度较高的查找装置定期对各个直流回路进行检查，记下绝缘较差的直流回路，待气候渐湿时，再重点监测。目前已有部分电厂和变电站采用此法，并已开始建立这种经常性的工作（主要在500KV变电站和部分接地较多的30万KW以上发电机组）。
3、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。
4、对环路供电的直流系统应先断开环路开关，如果客观上已断不开的环路（此类情况现场情况很多），应对检测到的接地故障回路（环路接地，表现出来一般都是两个以上回路）其接地精度仔细分多样，找出接地更严重的回路，继续查找。
5、选用高精度的查找装置，对接地告警比较严重的，大部分情况都并非一点接地，应用精度较高的检测装置区分不同故障程度的回路，从接地故障严重的回路的入手。
产品优势
检测zui大接地电阻：300kΩ，不断电情况下查找发电厂、变电站直流系统接地点的准确位置，信号接收器自带电池，适用直流系统220V、110V、48V、24V。
产品简介
ZSPDF-1000直流接地故障测试仪是新一代产品。它能够适用于任何电压等级的直流系统，配备了高精度的检测钳表，通过对多种信号的高效处理大大提高了检测范围与抗*力；采用了优秀的算法和*的模糊控制计算理论，将被检测绝缘支路的优势程度以数值的形式表示出来，充分体现了人工智能的优越性；对于接地点位置的断定，它们更是拥有准确的判断力，每次检测都能够指出接地点位置及方向。
本装置以系统安全为首要前提，按行业标准的zui高要求，以可靠的低频信号方式进行检测，并在现场进行了大量的实际应用，对系统无任何影响。
发电厂、变电站的直流系统为控制、保护、信号和自动装置提供电源，直流系统的安全连续运行对保证发供电有着*的重要性。由于直流系统为浮空制的不接地系统，如果发生两点接地，就可能引起上述装置误动、拒动，从而造成重大事故。因此当发生一点接地时，就应在保证直流系统正常供电的同时准确迅速地探测出接地点，排除接地故障，从而避免两点接地可能带来的危害。
本仪器用于在不断电情况下查找发电厂、变电站直流系统接地点的准确位置。各种类型的接地故障，均能迅速地查找出接地点，准确率达到100％。
产品别名
直流系统接地故障测试仪、直流接地故障测试仪、直流系统故障测试仪
产品特点
1、使用简单，本仪器只需打开电源开关就可直接使用,无需别的按键操作
2、安全可靠，本仪器无需停浮充电机及其它一切电源，对直流系统没有任何影响
3、适用电压等级多，直流系统220V、110V、48V、24V都可以使用
4、适用范围广，任何类型电厂、变电站、煤矿、化工厂等供电部门都可使用
5、携带方便，信号接收器自带电池，无需外接电源，可以随身携带到任何地方查找接地点
6、直流系统不断电查找接地点，不影响系统正常工作
7、抗*力强，克服了系统分布电容的影响
8、智能化充电管理，减少充电时间，延长电池寿命
产品参数
1、信号发生器
输出信号频率：2.5Hz
信号空载输出电压：±20V±5%
信号电压幅值误差：<5%
信号短路输出电流：≤80mA
输出口抗冲击能力：400V直流冲击
电源电压：AC220V±10%
电压频率：50Hz±5%
输入保险：200mA
zui大功率：3W
体积：300mm×270mm×200mm
2、信号接收器
信号电流检测灵敏度：0.5mA
信号发生器阻抗：40KΩ
zui大输出电流：2.5毫安
接收器显示：数字0-19
体积：210mm×100mm×32mm
A钳口尺寸：Φ50mm
B钳口尺寸：Φ7mm×9mm
3、整机
检测zui大接地电阻：300kΩ
接地电阻测量精度：0-4.5KΩ 误差≤0.5KΩ
