继电保护中直流接地故障分析及处理

柳伟 洪小龙

摘 要：变电站出现直流系统接地故障时，可能会导致继电保护出现误动作或拒动作，此时需要检修人员及时处理以免造成电力系统运行事故。本文从直流接地的危害出发，提出了几种应对常见直流接地故障的处理措施，以期对生产实际处理直流接地故障提供一些参考。

关键词：继电保护；直流接地；故障处理

0 引言

继电保护设备的运行可靠性关乎着电网的稳定。变电站直流系统为继电保护设备及操作回路供给不间断直流电源，正常运行时直流系统的正极和负极对地均绝缘良好，直流系统最常见的故障便是直流接地，这会给电网的安全稳定运行带来极大隐患。

1 直流接地对继电保护动作的影响

当直流系统的某条馈线支路或者母线的绝缘电阻降低至某一整定值时，称该直流系统发生接地故障。[1]在变电站中，直流系统分布广泛，同户外机构箱以及端子箱等之间电气连接较多，容易受到外界环境干扰，如粉尘、潮湿和腐蚀等，破坏设备绝缘导致发生直流接地故障。虽然发生一点接地并不会影响系统的正常运行，但若再发生第二点接地，就会导致继电保护误动或者拒动。直流系统发生接地故障示意图如图1所示。

1.1 直流系統正接地故障

一般电力系统继电保护装置是通过电源负极启动来跳开断路器开关的。当正极发生接地故障时，若跳闸线圈回路再发生接地故障或绝缘不良就会引起保护误动作。因为继电保护出口继电器一般接在正极，若正极发生两点接地将会使跳闸的触发元件短接，从而使继电保护发生误动作。

1.2 直流系统负接地故障

当直流系统负极接地时，此时如果直流系统再有一点接地，继电保护动作相对于跳闸的中间继电器将会因被短接而不能正确出口动作[2]，造成断路器不能跳闸即继电保护拒动，使得故障无法被切除从而引发严重的电网运行事故。

2 直流接地故障的处理

变电站发生直流接地故障时，需要检修人员及时处理。在查找直流接地原因时，首先要确定是直流正极接地还是负极接地， 接地电压值有多大，之后再具体分析寻找故障接地点。一般寻找直流接地故障点的措施有两种，一种是“拉回路”法查找，另一种是使用仪器查找，这两种方法虽有不同但都能帮助我们找寻接地点，实际消缺中应结合使用。规程规定直流系统一点接地只能允许短时运行2小时，直流系统在发生一点接地故障后，要及时展开寻找接地点工作，以最快速度找到接地点并做处理消除故障，以免再发生第二点接地，造成更严重的运行事故。

2.1 “拉回路”法

顾名思义，“拉回路”法就是依次拉开各负荷支路的直流电源，以此来寻找直流接地点。由于直流回路各支路的用途和重要程度不同，通常依次拉开各支路直流电源的顺序为信号回路，之后是操作回路，保护回路等。然而二次设备在更新的过程中，自动化程度也变得更先进，也更加依赖于直流系统的稳定性，如果直接拉开支路直流电源会断开二次设备的电源供给，影响继电保护可靠性。另一方面，大部分变电站通过技改工程升级后，其二次系统也变得更加复杂，有的变电站内部直流系统和二次回路间已没有明显的界限，这让利用“拉回路”法寻找接地点变得愈加困难。因此在目前生产实际中，已不再将传统“拉回路”法作为寻找直流接地点的主要方法。

2.2 便携仪器查找法

目前便携式直流系统接地点寻找仪器是直流系统发生接地故障时查找故障点最常使用的仪器。这种仪器能够在不拉开直流支路电源的情况下带电寻找直流接地点，因而能够避免“拉回路”法寻找接地点时影响二次设备的正常运行。另一方面，这种仪器对接地点的定位准确，尤其是对电气设备布置广泛、直流支路长度大的情况，方便检修人员迅速找寻接地点并消除故障。

2.3 直流系统绝缘监测装置

生产中为了迅速查找、处理直流系统接地故障，确保电力系统的安全稳定运行，我们一般采用直流系统在线绝缘监测装置，它可以对直流系统内各负荷支路的绝缘情况实现实时在线监测。[3]当其中某一负荷支路发生直流接地故障时，它能够通过监测绝缘值从而迅速定位故障支路，同时发出告警信号，这极大地提高了我们处理直流接地问题的效率。

3 结论

21世纪以来，电力系统中经常发生继电保护装置直流系统接地故障，对保障电力用户的优质用电质量带来了极大的影响。因而电力检修人员必须对直流接地问题给予足够的重视，科学分析继电保护装置在不同情况下出现直流系统接地故障的原因，及时处理故障避免出现电力系统运行事故，为电网的正常运行保驾护航。

参考文献：

[1] 李彬.浅谈变电站直流系统接地故障的处理与预防[J].科技创业家，2013（16）：123.

[2] 李秋萍.直流系统多点接地故障的查找及原因分析[J].自动化应用，2012（05）：36-37.

[3] 谢平石.变电站继电保护二次回路的分析[J].自动化应用，2016（08）：132-133+137.

作者简介：

柳伟，男，汉族，安徽池州人，出生年月199403，从事继电保护工作。

洪小龙，男，汉族，安徽池州人，出生年月197305，从事直流检修工作。