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[摘要]：直流系统在水电厂中承担的负荷是很重要的，它为水电厂的继电保护、电气控制、计算机监控、事故照明及二次信号等提供不间断供电，其可靠性是保障水电厂安全运行的一个关键条件，而直流系统中的接地故障为水电厂的常见故障，需要给予高度重视，本文就水电厂直流系统接地的故障处理进行了分析论述。
[关键词]：水电厂 直流系统 接地故障 处理
中图分类号：TQ151.1+8 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）32- 0411 -01
直流系统作为水电厂继电保护、控制回路、信号回路、事故照明及自动装置的重要电源，其电流系统的安全性及可靠性直接关系着整个水电厂的安全运行，接地故障作为水电厂直流系统中常见故障，需要引起高度重视，不然会给水电厂带来安全及经济运行方面的损失，依据接地故障发生的原因，找出相应故障处理方法，杜绝类似故障发生，从而提高水电厂安全运行的水平。
一、直流系统接地、故障原因及危害
1.直流系统接地
直流电源是带有极性的电源，包括电源正极与负极。而交流电源是没有极性的电源，为了保护电力系统的安全，电厂的设备外壳通常均会牢牢接地，并且希望阻抗越低越好。而直流电源中的“地”仅是直流电路的中性概念，它与交流中的“大地”是不同的。当直流电源的正极或者负极与地间绝缘电阻值低于某规定值或者降到某整定值的时候，我们就会称该直流系统有负接地或者正接地故障。
2.水电厂直流系统接地故障原因
在水电厂中，直流系统的分布范围比较广、电缆较多较长及外露部分也很多，这就让水电厂很容易受潮气及尘土腐蚀，致使一些绝缘薄弱的软件绝缘能力下降。一般造成水电厂直流系统接地故障的原因，主要包括下列几个方面，一是雷雨季节中，室外的机构箱或者端子箱内有潮湿的积水致使直流二次回路里的正、负电源的对地绝缘电阻降低，甚至降为零，形成了接地故障；二是直流二次回路的绝缘材料不符合标准、绝缘性能差，或者严重老化及年久失修等，也有可能存在着某些缺陷及损伤，像压伤、磨伤、扭伤、砸伤及烧伤等，也会出现接地现象；三是由于施工工艺的不严格致使直流回路中出现线头接触柜体及裸线等，出现了直流系统接地故障；四是有小动物爬入或者金属物体落入，像蜈蚣及小老鼠等动物，元件线头、垫圈及螺丝等零件，当它们落入后，均有可能造成直流系统的接地故障；在水电厂机组的水系统中有些电磁阀，当电磁阀漏水及渗水时，也会造成直流系统接地故障的出现。
3.水电厂直流系统接地的故障危害
在直流电源接地故障中，可以分为一点接地故障及两点接地故障，它们均会造成很大的危害，而两点接地故障造成的后果更严重。当直流系统出现两点接地故障后，就有可能造成接地短路，致使自动装置及继电保护拒动或者误动。通常当直流的正极接地时，有可能发生保护和自动装置误动可能，这是由于继电器线圈、跳合闸线圈是跟负极电源相连接的，如果回路发生一点接地，就会发生误动；当两点接地的时候有可能发生误合闸，发生错误报告动作信号的现象。当直流的负极接地时，可能会发生保护及自动装置拒绝动作的现象，这是由于当继电保护器及跳合闸线圈有一点接地的时候，线圈就会被接地点短接造成不能动作，而且直流回路的短路电流会让电源的保险熔断，甚至有可能烧毁继电器的接点，致使直流系统失去保护和操作电源。
二、水电厂直流系统接地的故障处理
1.水电厂直流系统一点接地的故障处理
（1）采取绝缘监察装置来判断接地故障
水电厂直流母线通常分为两段，在每段母线上都安装了绝缘监察装置，而绝缘监察装置又能够分为电桥型及微机型两种直流系统的绝缘监测装置。当微机型的绝缘监测装置正常工作的时候，其装置数字会显示母线电压，并且对直流系统的正、负极母线的绝缘状况进行监测，一但发生接地，该装置就会自动地启动报警并产生低频信号，正负母线平衡对地流入直流系统，低频信号被传感器接受，这时中央处理器就会对各线路采集的信号电流给予分析，从而分析出故障线路和接地电阻值，实现自动接地功能。电桥型的绝缘监察装置主要运用原有的电桥原理所构成的，当运行正常的时候，正负母线的对地绝缘电阻间是平衡的，而一点接地故障发生的时候，电桥间的平衡就会遭到破坏，并且流过继电器的电流会较大，而且线圈的电流比整定值大的时候，继电器动作，并发出声与光信号警报。
（2）运用拉路法来判断接地故障
如果水电厂的直流系统运用的是电桥型的绝缘监察装置，当发生接地故障的时候，就可以运用拉路法来找出接地故障点，依据负荷重要性，按照短时来拉开直流屏中直流负荷的回路，如果某一个回路切除后，故障消失，那就说明接地故障发生在该回路中，再用拉路法进一步确定接地故障在回路中的哪一支路上，比如，断开直流屏的主控回路熔断器，在绝缘监察装置中的接地信号不见了，就说明接地故障在这个回路中。
（3）运用逐段排除法来判断接地故障
逐段排除法也是直流系统一点接地故障中常用的处理方法，当故障发生后，先使直流负荷分段地开环运行，然后将回路环路开关和直流母线的分段开关断开，再用拉路法进行故障点的选择，这样接地故障范围就更容易确定了。
2.水电厂直流系统两点接地故障的处理
当两点接地故障发生的时候，一般会造成故障回路的保险熔断或者电源开关跳闸，这样装置就会失掉工作电源，而且保护和自动装置会发生误动及据动。这个时候应该依据保险熔断和电源开关跳闸的情况尽快地找出故障点，且迅速隔离，恢复装置的供电功能，当故障点没有查出及排除之前，是不能对失电设备进行送电的。对于无法自动运行设备，可以进行手动运行同时做好事故的预想。
3.水电厂直流系统接地的其它故障处理方法
当接地故障发生之后，除了以上所说的故障判断法外，还应该按照一定的处理顺序及方法来开展，先对接地故障极性及故障发生原因进行分析，当水电厂二次回路有情况，以及设备检修的试验时，应该马上停止，把工作电源拉开，查看信号消除了没有，并运用分网法来减小查找的范围，把直流系统分成不相联的几部分，在这个过程中，要注意保护不能失去电源，而操作电源要用蓄电池；对于那些不重要直流负荷和不能转移分路，要用瞬时停电方法来分析回路中有无接地故障；而那些重要直流负荷，应该用转移负荷的方法，来查找该回路中有无接地故障，对直流系统接地故障进行查找的时候，应该随时和调度进行联系，且至少有两人配合进行，一人进行操作，另一人进行监护且监视表针的指示和信号变化，运用瞬时停电进行接地故障选择时，应该按照下列顺序，先断开现场的临时工作电源，然后对照明回路、同信电源、附属设备、充电回路、合闸回路、信号回路、操作回路及蓄电池回路进行断合，以此查找接地故障。
4.接地故障处理的注意事项
直流系统的接地故障进行排查的时候，一定注意查找要及时，并用精密装置对直流回路进行定期检查，当故障发生后，要按照一定顺序进行查找。当瞬时停止直流电源的时候，要经过调度的同意，其时间应在3s以内，并保证动作迅速；在高峰负荷时，不要进行查找；在查找时，要依照实际图纸进行，避免拆错、遗留及接错端子线，并做好标记与记录，还要做好自身安全的监护工作。
结束语：
直流系统的接地故障为水电厂的常见故障，当发出接地故障警报时，要先运用先进检测设备及经验对故障进行分析，并运用直流系统的接地故障处理方法来查明接地原因，排除故障，从而确保水电厂供电系统的安全可靠运行。
参考文献：
[1]龚甫跃.辰溪大洑潭水电站直流电源系统接地故障的处理与技巧分析[J].中国科技信息，2010（02）
[2]林剑.水电站直流系统接地故障引發的事故分析及处理[J].中国城市经济，2010（11）
[关键词]：水电厂 直流系统 接地故障 处理
中图分类号：TQ151.1+8 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）32- 0411 -01
直流系统作为水电厂继电保护、控制回路、信号回路、事故照明及自动装置的重要电源，其电流系统的安全性及可靠性直接关系着整个水电厂的安全运行，接地故障作为水电厂直流系统中常见故障，需要引起高度重视，不然会给水电厂带来安全及经济运行方面的损失，依据接地故障发生的原因，找出相应故障处理方法，杜绝类似故障发生，从而提高水电厂安全运行的水平。
一、直流系统接地、故障原因及危害
1.直流系统接地
直流电源是带有极性的电源，包括电源正极与负极。而交流电源是没有极性的电源，为了保护电力系统的安全，电厂的设备外壳通常均会牢牢接地，并且希望阻抗越低越好。而直流电源中的“地”仅是直流电路的中性概念，它与交流中的“大地”是不同的。当直流电源的正极或者负极与地间绝缘电阻值低于某规定值或者降到某整定值的时候，我们就会称该直流系统有负接地或者正接地故障。
2.水电厂直流系统接地故障原因
在水电厂中，直流系统的分布范围比较广、电缆较多较长及外露部分也很多，这就让水电厂很容易受潮气及尘土腐蚀，致使一些绝缘薄弱的软件绝缘能力下降。一般造成水电厂直流系统接地故障的原因，主要包括下列几个方面，一是雷雨季节中，室外的机构箱或者端子箱内有潮湿的积水致使直流二次回路里的正、负电源的对地绝缘电阻降低，甚至降为零，形成了接地故障；二是直流二次回路的绝缘材料不符合标准、绝缘性能差，或者严重老化及年久失修等，也有可能存在着某些缺陷及损伤，像压伤、磨伤、扭伤、砸伤及烧伤等，也会出现接地现象；三是由于施工工艺的不严格致使直流回路中出现线头接触柜体及裸线等，出现了直流系统接地故障；四是有小动物爬入或者金属物体落入，像蜈蚣及小老鼠等动物，元件线头、垫圈及螺丝等零件，当它们落入后，均有可能造成直流系统的接地故障；在水电厂机组的水系统中有些电磁阀，当电磁阀漏水及渗水时，也会造成直流系统接地故障的出现。
3.水电厂直流系统接地的故障危害
在直流电源接地故障中，可以分为一点接地故障及两点接地故障，它们均会造成很大的危害，而两点接地故障造成的后果更严重。当直流系统出现两点接地故障后，就有可能造成接地短路，致使自动装置及继电保护拒动或者误动。通常当直流的正极接地时，有可能发生保护和自动装置误动可能，这是由于继电器线圈、跳合闸线圈是跟负极电源相连接的，如果回路发生一点接地，就会发生误动；当两点接地的时候有可能发生误合闸，发生错误报告动作信号的现象。当直流的负极接地时，可能会发生保护及自动装置拒绝动作的现象，这是由于当继电保护器及跳合闸线圈有一点接地的时候，线圈就会被接地点短接造成不能动作，而且直流回路的短路电流会让电源的保险熔断，甚至有可能烧毁继电器的接点，致使直流系统失去保护和操作电源。
二、水电厂直流系统接地的故障处理
1.水电厂直流系统一点接地的故障处理
（1）采取绝缘监察装置来判断接地故障
水电厂直流母线通常分为两段，在每段母线上都安装了绝缘监察装置，而绝缘监察装置又能够分为电桥型及微机型两种直流系统的绝缘监测装置。当微机型的绝缘监测装置正常工作的时候，其装置数字会显示母线电压，并且对直流系统的正、负极母线的绝缘状况进行监测，一但发生接地，该装置就会自动地启动报警并产生低频信号，正负母线平衡对地流入直流系统，低频信号被传感器接受，这时中央处理器就会对各线路采集的信号电流给予分析，从而分析出故障线路和接地电阻值，实现自动接地功能。电桥型的绝缘监察装置主要运用原有的电桥原理所构成的，当运行正常的时候，正负母线的对地绝缘电阻间是平衡的，而一点接地故障发生的时候，电桥间的平衡就会遭到破坏，并且流过继电器的电流会较大，而且线圈的电流比整定值大的时候，继电器动作，并发出声与光信号警报。
（2）运用拉路法来判断接地故障
如果水电厂的直流系统运用的是电桥型的绝缘监察装置，当发生接地故障的时候，就可以运用拉路法来找出接地故障点，依据负荷重要性，按照短时来拉开直流屏中直流负荷的回路，如果某一个回路切除后，故障消失，那就说明接地故障发生在该回路中，再用拉路法进一步确定接地故障在回路中的哪一支路上，比如，断开直流屏的主控回路熔断器，在绝缘监察装置中的接地信号不见了，就说明接地故障在这个回路中。
（3）运用逐段排除法来判断接地故障
逐段排除法也是直流系统一点接地故障中常用的处理方法，当故障发生后，先使直流负荷分段地开环运行，然后将回路环路开关和直流母线的分段开关断开，再用拉路法进行故障点的选择，这样接地故障范围就更容易确定了。
2.水电厂直流系统两点接地故障的处理
当两点接地故障发生的时候，一般会造成故障回路的保险熔断或者电源开关跳闸，这样装置就会失掉工作电源，而且保护和自动装置会发生误动及据动。这个时候应该依据保险熔断和电源开关跳闸的情况尽快地找出故障点，且迅速隔离，恢复装置的供电功能，当故障点没有查出及排除之前，是不能对失电设备进行送电的。对于无法自动运行设备，可以进行手动运行同时做好事故的预想。
3.水电厂直流系统接地的其它故障处理方法
当接地故障发生之后，除了以上所说的故障判断法外，还应该按照一定的处理顺序及方法来开展，先对接地故障极性及故障发生原因进行分析，当水电厂二次回路有情况，以及设备检修的试验时，应该马上停止，把工作电源拉开，查看信号消除了没有，并运用分网法来减小查找的范围，把直流系统分成不相联的几部分，在这个过程中，要注意保护不能失去电源，而操作电源要用蓄电池；对于那些不重要直流负荷和不能转移分路，要用瞬时停电方法来分析回路中有无接地故障；而那些重要直流负荷，应该用转移负荷的方法，来查找该回路中有无接地故障，对直流系统接地故障进行查找的时候，应该随时和调度进行联系，且至少有两人配合进行，一人进行操作，另一人进行监护且监视表针的指示和信号变化，运用瞬时停电进行接地故障选择时，应该按照下列顺序，先断开现场的临时工作电源，然后对照明回路、同信电源、附属设备、充电回路、合闸回路、信号回路、操作回路及蓄电池回路进行断合，以此查找接地故障。
4.接地故障处理的注意事项
直流系统的接地故障进行排查的时候，一定注意查找要及时，并用精密装置对直流回路进行定期检查，当故障发生后，要按照一定顺序进行查找。当瞬时停止直流电源的时候，要经过调度的同意，其时间应在3s以内，并保证动作迅速；在高峰负荷时，不要进行查找；在查找时，要依照实际图纸进行，避免拆错、遗留及接错端子线，并做好标记与记录，还要做好自身安全的监护工作。
结束语：
直流系统的接地故障为水电厂的常见故障，当发出接地故障警报时，要先运用先进检测设备及经验对故障进行分析，并运用直流系统的接地故障处理方法来查明接地原因，排除故障，从而确保水电厂供电系统的安全可靠运行。
参考文献：
[1]龚甫跃.辰溪大洑潭水电站直流电源系统接地故障的处理与技巧分析[J].中国科技信息，2010（02）
[2]林剑.水电站直流系统接地故障引發的事故分析及处理[J].中国城市经济，2010（11）