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摘要：直流系统接地故障是电力系统较为常见的故障,特别是当变电站年久失修时,会增加直流系统接地的可能性,直流系统接地会对电力系统的其他电气设备带来不良影响,必须采取措施及时排除故障。本文分析了变电站直流系统接地故障查找方法以及预防处理措施。
关键词：变电站；直流系统；接地故障；查找；处理
变电站直流系统具有绝缘性，主要起着对变电站内控制、保护以及信号等设备电源的保障作用。一般情况下出现故障概率较小，但受系统分布、运行环境等客观影响，也会导致变电站直流接地故障的发生，如果不能及时解决，就有可能造成正负极金属短路，或短接继电器动合触点、控制开关以及继电保护等问题，严重的甚至会导致电网瘫痪，给电力企业带来难以估量的经济损失。因此加强对变电站直流接地故障的探讨对于保障电力系统安全运行具有很强的现实意义。
1变电站直流系统接地概述
变电站直流系统内包括众多电力设备，其接线程度较为复杂，尤其是在直流系统分布较广而且运行环境难以保证的情况下，系统接线、设备等都易出现接地故障，造成运行障碍。直流系统接地故障的主要原因可以总结如下：①设备受损造成的接地故障，主要包括设备机械损坏、绝缘降低甚至消失、老化；②雷击雨雪天气造成系统绝缘能力下降严重，引起直流系统接地；③直流系统运行或检修不当也会导致系统接地故障发生的概率增大；④外部偶发因素造成的接地，主要包括金属、动物落到系统裸露的元件上。
直流系统接地故障型式根据分类标准不同，型式可分为多样。依据接地极性划分，可以分为正接地与负接地两种；依据接地种类划分为全接地和直接接地；依据接地点数量的不同，可分为多点接地、绝缘接地、环路接地以及单点接地。在上述接地类型中，两点接地危害较大，会造成整个系统信号通路故障，误动率增加甚至出现保护装置拒动等严重情况，对于电站的安全运行造成极大危害，严重破坏直流系统。当接地故障突发时，工作人员要能够快速对故障信号进行判断，确保变电站安全稳定运行。
2直流系统接地故障的查找与处理
2.1查找原则
首先，在查找时，需要遵循先从室外进行查找，之后再对室内进行故障查询，先针对用电负荷再针对电源进行检查的原则进行；其次，先对直流系统的信号和照明部分开始进行故障检测，之后再对直流系统的操作部分进行检测；再次，若在故障检测过程中需要将直流电路断开，断开时间不能超过三秒，需要及时合上；最后，由于专用直流回路在切断电源后，可能会造成保护误动作的发生，因此在直流系统停电期间，应将直流系统解列，之后再进行接地故障的查找。
2.2直流系统接地故障的处理措施
2.2.1瞬时拉路法
拉路法判断接地故障的原理是利用对各个系统内馈线按照顺序分别进行短时间的切断，来判断接地故障所在的馈线回路，若某一回路切除后故障信号消失，则说明该馈线回路存在故障，然后对该馈线回路的次级回路依然按照同样的方法进行顺序短时分别切断，来判断故障发生的具体位置，便于工作人员排除故障。当采用拉路法对故障位置进行判断无果后，怀疑以下问题：①各馈线主回路及次级回路无故障，故障可能发生在电池组、充电设备甚至是两条直流母线上，需进一步排查；②拉路法操作不当，在采用拉路法进行判断时，未断开系统的环路供电，导致故障无法检出；③直流系统接地时，存在接触不良的情况；④未能对系统内所有馈线及其回路进行拉路法判断，或者系统内存在寄生回路的情况，导致无法检出。
2.2.2便携式直流接地故障定位法
便携式直流接地故障定位装置是近年来兴起且应用效果良好的在线监测直流系统的设备，能够有效实现对直流接地绝缘情况的实时监控，对于直流接地故障查找与定位有着积极的作用。并且对于直流系统接地现状也能准确描述，极大的便利了相关工作人员工作的开展，也能很好地保障查找过程的安全性与可靠性，因此受到电力企业的广泛青睐。但该产品也存在一定的局限性，对于接地点的查找准确性相对较低。
2.2.3绝缘监察装置判断法
变电站的直流母线一般分为两段，每段母线上都装有微机型绝缘监察装置。直流系统正常工作时，装置数字显示母线电压，监测直流系统正、负母线绝缘状况。当直流系统发生接地时，装置自动启动报警之后产生低频信号，由正负直流母线平衡对地注入直流系统，再通过安装于每一支路上的传感器接收这一低频交流信号。CPU对各条线路所采集信号电流进行分析，判断出故障线路号及接地电阻值，完成自动选接地线的功能。
2.2.4动态分析法
动态分析法比较适合转换性接地故障。例如，断路器分开时，直流系统为负接地；而合上时，直流系统又变成了正接地。在这种情况下，必须按照设计资料，动态分析断路器的操作回路，仔细分析每条回路的电位极性变化情况，(如断路器在分闸以后，操作回路的分闸监视回路由正电位变成了负电位)逐步缩小查找范围，最终找到接地的部位。这种类型的故障分析起来比较麻烦，要求技术人员不但要对直流电源系统的相关特性比较熟悉，对操作系统、保护系统都要有充分的了解。
3实例分析
3.1故障描述
某地220kV变电站进行改扩建110kV，采用750断路器进行间隔，其余各110kV间隔采用Ⅱ母线闸刀进行间隔，而后进行二次接线。在运行过程中，值班人员监测到直流系统接地报警信号，利用拉路法对各个回路进行顺序短时分别切除后，查找到故障点位于公用测控柜测控电源模块发生接地，在进行空气开关拉开操作后，接地报警信号消失，而直流屏此时754测控电源指示灯依然常亮。
3.2现场分析
该改扩建工程利用750断路器作为间隔进行二次接线，7542闸刀进行位置信号传感器布设接线，测控装置为754和750，二者共用同一测控柜。
3.3故障查找过程分析
①发生故障后，二次接线工作人员停工，由自动化工作人员进行故障查找工作。经检测发现，测控柜测控装置Ⅱ遥信回路存在接地情况，利用万用表对其进行监测，发现公共端对地电压+30V，远低于正常的+110V值，存在接地情况；②拉路法进行故障位置确定，通过对各外汇路接线通过接地测量检查，确定故障原因是由于750测控装置电源信号消失导致了直流接地故障；而在查看设计图纸后发现，该消失的信号所对应的端子排同时与公用测控装置外回路连接又与屏内环线进行连接，还与754装置的遥信回路连接，造成此次直流接地故障的诱因是遥信回路的接地。而造成电源指示灯常亮的原因则是通过直流系统将电流反送至空气开关下端所造成的。
3.4故障排除与分析
将750与754两测控装置间连接的信号环线进行拆除，再次送电后，接地故障消失，电源指示灯恢复正常工作。该故障的出现主要是由于线路在设计过程中没有考虑到信号环线的问题，而相关审查单位也并未发现该问题，施工组织人员在施工时也没有发现相应的问题，进而导致了故障的出现。
结语
直流系统运行的可靠性与稳定性直接关系着整个变电站的运行安全，了解直流系统接地故障常见原因，掌握故障的查找和处理方法，采取合理有效的故障预防措施，对于直流电站的正常运行至关重要。现阶段而言，直流系统接地故障的处理主要依赖于实践和经验，这显然不利于故障的快速、准确处理。因而我国变电站直流系统接地故障的处理技术与方法，需要与时俱进，不断改进和创新，这样才能够真正保证变电站运行的可靠性、安全性及稳定性，进而促进我国电网建设与经济建设事业的和谐发展。
参考文献
[1]刘坤.变电站直流接地故障的查找及处理[J].消费电子,2014,(24).
[2]林雄德.探讨变电站直流系统接地故障查找方法[J].电子技术与软件工程，2013（6）.