什么是直流系统接地？有什么危害？

责任编辑：叶穆生 人气： 发表时间：2024-12-26 08:51:52

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  MSZD-1000便携式直流接地检测仪
  
  一、关于直流系统接地 

  1、什么叫直流系统接地？由于直流电源为带极性的电源，即电源正极和电源负极。交流电源是无极性电源，电力系统交流电源有一个真正的“地”，这个地也是电力系统安全的一个重要概念。为了系统安全，变电站、发电厂所有设备的外壳都会牢牢的接在这个“地”，而且希望其阻抗越低越好。直流电源的“地”对直流电路来讲仅仅是个中性点的概念，这个地与交流的“大地”是截然不同的。如果直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值，或者低于某一规定值，这时我们称该直流系统有正接地故障或负接地故障。

  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，在长期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。
  3、直流系统接地的危害

  （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种种：按接地极性分为正接地和负接地；按接地种类可分为直接接地，亦称金属接地或全接地和间接接地，亦称非金属接地或半接地；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或称片接地。

   

  （2）、正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KM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KM短接，此时如果系统发生事故，保护动作，由于中间继电器KM被短接，KM不动作，断路器不会跳开，产生拒动，使事故越级扩大。从以上分析看出，直流系统如果仅仅是一点接地，对二次回路不会造成事故，如果有两点接地，就可能发生断路器误动或拒动。就动作的实际情况看，当直流系统监测回路发出预告信号报警，显示该系统接地，可以断定，直流系统的接地故障已经造成了断路器可能发生误跳或拒跳的事故隐患，应立即排除。二、怎样查找、排除直流系统接地故障排除直流接地故障。首先要找到接地的位置，这就是我们常说的接地故障定位。直流接地大多数情况不是一个点，可能是多个点，或者是一个片，真正通过一个金属点去接地的情况是比较少见的。更多的会由于空气潮湿，尘土粘贴，电缆破损，或设备某部分的绝缘降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不稳定，随着环境变化而变化。因此在现场查找直流接地是一个较为复杂的问题。

  1、查直流接地的方法

   

  （1）、拉回路法：这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。所谓“拉回路”，就是停掉该回路的直流电源，停电时间应小于三秒。一般先从信号回路，照明回路，再操作回路，保护回路等等。该种方法，由于二次系统越来越复杂，大部分的厂站由于施工或扩建中遗留的种种问题，使信号回路与控制回路和保护回路已没有一个严格的区分，而且更多的还形成一些非正常的闭环回路，必然增大了拉回路查找接地故障的难度。正由于回路接线存在不确定性，往往令在拉回路的过程中，常常发生人为的跳闸事故，再加上微机保护的大量应用，微机保护由于计算机的运行特性也不允许随意断电。2001年10月，广西电力局中心调度所继保科发文，明令禁止“拉回路”查找直流接地。
  
  “拉回路”可能导致控制回路和保护回路重大事故发生。

   

  （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。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。完全可以避免再用“拉回路”的方法，极大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。三、查找直流系统接地故障的深层次分析据现场使用情况反映，绝大部分查找直流系统接地故障的装置都不是很好用，其原因要从直流系统接地说起，由于发电厂、变电站的直流系统是一个庞大的、复杂的直流电源网络，所接设备多，母线、小母线层层分布，回路纵横交错，客观上增大了查找直流接地故障的难度。

   

  仅对直流系统的接地故障给出报警，不能指示故障所在的直路和接地电阻值，功能过于单调。现场维护人员排除故障时，通常采用人工拉路法。依次短时拉开直流屏所供直流负荷各回路。当切除某一回路时故障消失, 说明故障在该回路内。可操作性比较差，特别是对于重要负荷，短时拉闸都是不允许的。因此，采用该方法的检测装置只适用于很低端的配电房的直流柜系统。

   

  对直流系统接地故障的分析与处理

   

      直流系统的用电负荷极为重要,供给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等，对供电的可靠性要求很高。直流系统的可靠性是保障变电所安全运行的决定条件之一。   

      一、直流系统故障接地的分析   

      直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多、且较长。所以，很容易受尘土、潮气的腐蚀，使某些绝缘薄弱元件绝缘降低，甚至绝缘破坏造成直流接地。分析直流接地的原因有如下几个方面：   

      1、二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低，或年久失修、严重老化。或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。   

      2、二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒进水，使直流对地绝缘严重下降。   

      3、小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障，如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路；某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件，掉落在带电回路上。   

   

      二、直流系统接地故障的危害   

     直流接地故障中，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。   

      1．直流正极接地，有使保护及自动装置误动的可能。因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通，若这些回路再发生一直接地，就可能引起误动作。如图：直流接地发生A、B两点时，将1LJ、2LJ接点短接，使ZJ误动作跳闸。A、C两点接地时，ZJ接点被短接而误动作跳闸。A、D两点，F、D两点接地，同样都能造成开关误跳闸。同理，两点接地还可能造成误合闸，误报信号。   

      2、直流负极接地，有使保护自动装置拒绝动作的可能。因为，跳、合闸线圈、保护继电器会在这些回路再有一点接地时，线圈被接地点短接而不能动作。同时，直流回路短路电流会使电源保险熔断，并且可能烧坏继电器接点，保险熔断会失去保护及操作电源。如图所示：直流接地故障发生在 B、E 两点，ZJ线圈被短接，保护动作时ZJ不能动作，开关将不能跳闸且保险将会。D、E两点接地时，TQ线圈被短接，保护动作时及操作时开关拒跳，同理，两点接地开关也可能合不上。   

      直流系统接地故障，不仅对设备不利，而且对整个电力系统的安全构成威胁。因此，规程上规定直流接地达到下述情况时，应停止直流网络上的一切工作，并进行选择查找接地点，防止造成两点接地。   

      1、直流电源为220伏者，接地在50伏以上。   

      2、直流电源为24伏者，接地在6伏以上。   

  三、直流系统接地故障的处理：   

      查找直流接地故障的一般顺序和方法：   

      1、分清接地故障的极性，分析故障发生的原因。   

      2、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。   

      3、用分网法缩小查找范围，将直流系统分成几个不相联系的部分。注意：不能使保护失去电源，操作电源尽量用蓄电池带。   

      4、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。   

      5、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，后随时与调度联系，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。   

      四、 查找接地故障时的注意事项：   

      1、瞬停直流电源时，应经调度同意，时间不应超过3秒钟，动作应迅速，防止失去保护电源及带有重合闸电源的时间过长。   

      2、为防止误判断，观察接地现象是否消失时，应从信号、光字牌和绝缘监察表计指示情况综合判断。   

      3、尽量避免在高峰负荷时进行。   

      4、防止人为造成短路或另一点接地，导致误跳闸。   

      5、按符合实际的图纸进行，防止拆错端子线头，防止恢复接线时遗留或接错；所拆线头应做好记录和标记。   

      6、使用仪表检查时，表计内阻应不低于2000欧/伏。   

      7、查找故障，必须二人及以上进行，防止人身触电，做好安全监护。   

      8、防止保护误动作，必要时在顺断操作电源前，解除可能误动的保护，操作电源正常后再投入保护。 
  
  
  直流系统、蓄电池测试仪器包括以下设备：MS-3982蓄电池放电测试仪、MSZX-48系列蓄电池组在线充放电容量测试仪(电阻型)、MS-3006蓄电池内阻测试仪、MSZD-1000便携式直流接地检测仪、MS-3015DC蓄电池智能修复仪

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