变电站直流系统接地故障分析及对策(2021新版)

直流系统接地故障分析及处理方法摘要：随着智能电网的迅速发展，大型变电站的数量不断增加，变电站的稳定运行对国民经济的发展至关重要。

直流系统作为电网重要的供电系统，由蓄电池组、充电设备、绝缘监测设备、开关设备、调压设备等组成。

电池组是将多个电池连接在一起，直流系统电压越高，序列号越大；输出电流越大，并行连接的电池越多。

充电设备不仅能补偿电池组功率损失，还能保证恒压和电流输出。

电池组主要采用均匀充电模式和浮动充电模式充电。

本文主要分析直流系统接地故障分析及处理方法。

关键词：直流接地；方法探讨；查找方式；故障分析引言实际上变电站直流系统主要由蓄电池和浮载装置并联连接，直接提供大规模直流供电运行系统。

正常情况下，直流系统中主电源的正负极直接与地面隔离，一旦电源回路处于接地状态，正常情况下不会直接影响直流系统的稳定、正常和良好运行。

反之，电路中发生两个点或几个点接地后，就会直接造成直流系统内诸多电源的正负极出现短路的现象，而内部电源开关和保护会错误地移动或拒绝。

此外，在某些特殊情况下，接地点可能会直接导致保护错误。

1、发电厂直流系统接地故障概述直流系统接地是指正极、负极和地球之间的绝缘水平下降到某一整数值或低于某一特定数值的状态，可分为正极和负极接地一般来说，正接地会导致自动保护装置出现故障，因为跳闸继电器或线圈连接到负电源，如果其电路轻微接地，可能会与接地形成电路并导致工作故障。

如果接地故障，可能会导致自动装置、继电器保护等故障。

因为接地发生在电路的某一点上时，继电器或跳闸线圈因接线位置短而无法移动，直流电路短接也可能破坏电源的安全性，失去保护和工作电源，还可能烧毁继电器触点。

如果直流系统的正负极都有连接点，电源保险将在短路影响下切断，造成直流系统接地故障，如控制电路、自动装置等。

这是非常危险的，不能忽视。

故障的原因在很大程度上与直流系统的运行特性有关，即直流系统的持续运行、相对较大的支持和负载范围，以及时间变化、高温条件、环境污染等因素的组合，会导致电缆老化、元件损坏、电缆端子老化等。

变电站直流系统接地故障及环网危害分析处理
变电站直流系统接地故障是指直流系统在工作过程中出现故障，导致直流系统与地之间出现电接触而致使电流通过接地电阻流向地面的现象。

变电站直流系统接地故障对变电站的正常运行和电网的安全稳定产生巨大的危害，因此必须及时分析和处理。

一、环网危害分析
1.直流系统失效
当变电站直流系统接地故障发生时，直流系统可能会失去其正常的工作状态，造成变电站的整个运行失效，污染电网的电质量。

2.危害机器及设备
变电站直流系统接地故障会通过接地线导致机器和设备的绝缘和电气性能发生变化，严重时会导致设备的过载、损坏或是爆炸性故障。

3.人身伤害
由于变电站直流系统故障而产生的电流通过人体，会对人产生较大的伤害，甚至导致死亡，因此对变电站的人员安全构成很大的威胁。

二、处理方法
1.检修故障设备
当变电站发生直流系统接地故障时，首先应该进行检查和维修故障设备。

确保设备可靠运行，同时尽可能地缩短停电时间，以减少影响。

2.防止污染电网
在处理变电站直流系统接地故障时，应该采取有效的措施来防止故障对电网造成更严重的影响。

例如，利用隔离开关和升压变压器来控制电压的升高，避免更大范围的停电。

3.预防故障的发生
在日常的变电站运行中，应该采取措施预防变电站直流系统接地故障的发生。

例如，加强变电站设备的定期检修和维护，定期清理直流系统及其周边设备的电极和绝缘体等。

同时要确保设备运行稳定，从根本上预防故障的发生。

直流系统接地故障查找的方法、处理原则欧阳光明（2021.03.07）电厂直流系统分支较多、涉及面广，绝缘水平很难保持得很高，特别是在空气潮湿的水轮机层，发生直流接地的机率较大，若不及时处理，会严重影响安全经济运行。

直流系统发生一点接地后，若未及时发现和处理，在同一极的另一地点再发生接地或另一极的一点接地，便构成两点接地短路，将造成信号装置、继电保护和断路器的误动作，两点接地可能会将跳闸回路短路，造成保护拒动作，还会引起熔断器熔断、烧坏继电器接点等故障的发生。

因此当直流系统发生一点接地时，应迅速寻找，尽快消除，防止发展成两点接地故障。

一、查找接地故障的原则和方法1、处理原则：根据运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，以先信号、照明部分，后操作部分，先室外后室内，先负荷后电源为原则，采取拉路寻找、分路处理的方法。

在切断各专用直流回路时，切断时间不得超过3秒钟，不论回路接地与否均应合上。

如设备不允许短时停电（失去电源后会引起保护误动作），则应将直流系统解列后，再寻找接地点。

2、处理方法：传统方法是：当“直流系统接地”光字牌亮时，工作人员应先切换直流负荷屏上的接地电压表，判明直流接地的极性。

若将该表转换开关切至“正”，电压表指示值为220V，则说明“负”极接地；反之，则“正”极接地。

接地极性明确后，可进行以下处理：检查绝缘水平低（如水轮机层的各直流设备），存在设备缺陷及有检修工作的电气设备和线路是否有接地情况；询问载波室是否有直流系统故障；依次切断直流负荷屏上各负荷开关；检查蓄电池、硅整流装置及充电机回路是否有接地现象等。

在切断上述每一直流回路后，应迅速恢复送电。

在切断每一回路过程中，工作人员应根据仪表和信号装置的指示，判断是否有接地。

如切断时接地消失，恢复送电后接地又出现，则可肯定接地发生在该回路上，应及时查找接地点设法消除。

3、上述方法虽然简单易行，但也有其缺点：因直流负荷屏上的负荷开关控制的既有室内部分又有室外部分，工作人员在水轮机层或发电机层查找接地点时、需用电话联系中控室人员了解光字牌信号变化情况，大大延长了处理时间。

剖析直流系统接地的问题及其解决措施变电站直流系统是全站保护、自动装置、监控、通讯系统能源，必须确保其安全、稳定、可靠运行。

直流系统是绝缘系统，正常时，正、负极对地绝缘电阻相等，正、负极对地电压平衡。

发生一点接地时，正、负极对地电压发生变化，接地极对地电压降低，非接地极电压升高，在接地发生和恢复的瞬间，经远距离、长电缆起动中间继电器跳闸的回路可能因其较大的分布电容造成中间继电器误动跳闸（可采用较大起动功率的中间继电器来避免），除此之外，对全站保护、监控、通讯装置的运行并没有影响。

但是，存在一点接地的直流系统，供电可靠性大大降低，因为在接地点未消除时再发生第二点接地，极易引起直流短路和开关误动、拒动，所以直流一点接地时，设备虽可以继续运行，但接地点必须尽快查到，立即消除或隔离。

运行实践中发现，直流接地不仅会造成继电保护误动、拒动，甚至会造成采用直流控制的设备误动、拒动，以至损坏设备，造成大面积停电、系统瓦解的严重后果。

对于生产现场而言，电厂多年运行后，电缆绝缘普遍下降，各种端子箱、机构箱、刀闸辅助接点箱等生锈损坏，密封性下降，遇雨、雪、湿雾天气，易发生接地；而且，往往为非金属性接地（对地阻值高）、多点接地、正负极均有接地以及正负极绝缘电阻之差较小，形成对称性接地故障接地性质。

而目前直流绝缘监察装置对于直流系统执着地监察报警采用电桥平衡原理，对上述高阻对称性接地无法有效检测。

因受电桥平衡原理的限制，装置只能监测非对称性直流接地故障，在正、负极绝缘电阻均等下降或其值相接近时，装置不能反应。

而且，若两极绝缘电阻相差较大，而实际上任一级的绝缘水平并未低于允许值的情况下，也可能报警，使检测人员误认为绝缘水平下降。

随着微机保护大量抗干扰电容的安装使用，直流系统开环辐射供电运行方式的采用使直流系统的对地电容电流增大。

现使用向系统注入信号方式的微机型绝缘支路选线装置，实际上已无法实现对接地支路的有效查找。

当电容电流大于检测装置对绝缘电阻泄漏电流的整定值时，将造成误发信号，影响装置的正确判断，运行实践也证明：淮北国安电力有限公司安装有国内某厂的接地选线仪。

变电站直流系统接地故障分析及对策直流系统是电力系统中的重要组成部分，其稳定运行对电力供应具有重要意义。

而接地故障是直流系统中的一种常见故障，它会影响到设备的正常运行和人员的安全。

因此，对于变电站直流系统接地故障的分析和对策是非常必要的。

一、直流系统接地故障的原因分析1.设备方面：变电站中的直流电源、直流控制设备、电力电子装置等设备存在绝缘失效、设备老化、设备接地电阻增大等情况，导致设备发生接地故障。

2.电缆方面：直流系统中的电缆存在绝缘层老化、电缆终端连接等问题，导致电缆产生接地故障。

3.外界环境方面：如雷击、污秽等外界因素，会导致直流系统发生接地故障。

二、直流系统接地故障的影响1.产生电弧：直流系统如果发生接地故障，会产生电弧，造成设备、电缆等损坏。

2.电压异常：直流系统接地故障会导致电压异常，影响电力供应的稳定性。

3.安全隐患：直流系统接地故障会增加人员触电的风险，对人员的安全构成威胁。

三、直流系统接地故障的对策1.设备维护：定期检查和维护直流系统中的设备，提前发现和排除潜在故障，减少接地故障的发生。

2.保持接地电阻的合理范围：合理设置和保持设备的接地电阻，避免接地电阻过大或者过小造成的故障。

3.加强绝缘检测：定期对直流系统中的设备、电缆等进行绝缘检测，及时发现绝缘老化等问题，避免故障的发生。

4.加强防雷措施：增加直流系统的防雷装置，减少雷击对系统的损害。

5.增设监测装置：对直流系统进行实时监测，及时发现接地故障，并采取措施进行修复，保证系统的稳定运行。

综上所述，对于变电站直流系统接地故障的分析和对策，应该注重设备的维护和检修，保持接地电阻合理范围，加强绝缘检测和防雷措施，增设监测装置等。

只有通过科学的管理和有效的措施，才能减少直流系统接地故障的发生，确保电力供应的可靠性和人员的安全。

500kV变电站直流系统接地故障的分析与处理摘要：直流系统接地故障严重影响系统的安全稳定运行，所以正确掌握直流接地故障的排除方法及预防措施十分必要。

关键词：500kV变电站；直流系统；接地故障变电站直流系统在电力系统中起着重要作用，其接地严重影响电网安全稳定运行。

因此，变电站运维检修人员必须掌握故障查找与排除方法，并实施有效的预防措施。

发生故障时，应采取科学方法，快速、准确地排除故障，确保设备及电网安全稳定运行。

一、500kV变电站直流系统接地故障类型1、正接地。

直流系统的主要功能是为电力系统的所有子系统提供电能，作为电能提供体的“电源”，其相应的正负母线具有极强的绝缘性。

若直流系统的正母线在运行中由于某些原因接触到大地，则正母线的相应绝缘电阻值将发生变化，当该值低于正常固定阈值范围时，将发生正接地故障，导致相关电力系统设备误动。

假设正母线的两端接地，此时，直流系统将发生电流短路故障，产生的直接性不良后果表现后方继电器励磁明显和接地故障影响范围扩大等，假设AB 两点是直流系统正母线两端，当其同时接地时，继电器出口自动保护器会因励磁问题导致断路器误动，造成直流系统接地故障。

2、负接地。

若直流系统的负母线在向电力系统供电时出现异常，如负母线接触大地，其相应的绝缘电阻值也会发生变化。

当该值低于某个固定规定值时，直流系统将出现接地故障，这种接地故障称为负接地故障，其不利影响是相关电力系统设备会拒动。

具体表现：假设AB两点是直流系统负母线两端，若负母线两端接地，保护出口继电器将因短路而无法自动启动，使相关电力设备拒动，当故障严重时，还会出现越级跳闸、保险丝烧断、继电器损坏等问题。

二、直流系统接地故障危害变电站直流系统若仅出现一点接地，一般不会对二次回路造成事故，只要正确处理就不会出现重大后果，但若出现两点接地现象，则该系统可能会出现接地性短路故障问题，可能会使直流保险熔断，进而使电流不能流入自动设备和保护装置中，导致自动设备及保护装置不能有效发挥作用，造成事故的发生。

浅析变电站直流系统接地故障及对策摘要】直流系统对维护变电站的电能输配送安全具有重要意义，是保障变电站正常运行的基础，当变电站直流系统的电源正负母线与大地发生接触，其绝缘电阻会发生下降变化，如果该电阻值小于某一固定值，就会导致直流系统发生接地故障。

本文重点分析变电站直流系统接地故障发生的原因和处理方法，希望可以帮助变电站的工作人员提高故障检修质量与效率。

【关键词】变电站；直流系统；接地故障；对策变电站直流系统中所连接的直流支路较多，设备也较多，在运行过程中，由于受到环境的影响，接线端子老化、设备元器件老化、设备自身原因造成线路绝缘下降，极容易发生直流接地故障，对变电站的运行有极大的危害，正极接地会引发跳闸，负极接地可能造成断路器拒动。

由于直流接地故障易引发很多电气事故，工作中要不断分析发生直流接地的原因，来提高变电站直流系统运行的稳定性和可靠性。

直流系统主要由蓄电池、充电机及其它附属设备、馈线组成。

直流系统接地是常见故障。

变电站的直流系统一般都装有线路绝缘电阻巡检仪，巡检装置一般情况下能发出接地信号，通过信号可以检测哪条线路接地，方便故障查找。

1直流接地的定义在直流系统中，正极或负极与大地之间的绝缘降到某一整定值时，称作为直流接地，当正极与大地之间绝缘低于某一整定值时称为正极接地。

当负极与地之间绝缘值低于某整定值时叫负极接地。

2变电站直流系统接地故障类型分析2.1正接地直流系统的主要功能是为电力系统的各项子系统提供电能，作为电能提供体的“电源”，其所对应的正母线与负母线皆具有极强的绝缘性。

若是直流系统的正母线在工作中因某些原因与大地发生接触，正母线对应的绝缘电阻数值会发生变化，当这个数值低于正常固定阈值范围时，便会发生正接地故障，导致相关电力系统设备出现误动问题。

假设正母线的两端都发生接地现象，这时的直流系统会出现电流短路故障，产生的直接性不良后果表现后方继电器励磁明显、接地故障影响范围扩大等，假设AB两点是直流系统的正母线两端，当这两点同时接地时，继电出口自动保护器会因为励磁问题产生断路器误动现象，引发直流系统接地故障。

变电站直流系统接地故障及环网危害分析处理一、引言变电站直流系统是电力系统中重要的一部分，通过直流系统将交流电转换成直流电，用于输送电能。

在直流系统运行过程中，接地故障可能发生，这对电网安全稳定运行带来了一定的危害。

对于直流系统接地故障及环网危害的分析处理十分重要。

二、直流系统接地故障的特点1. 接地故障的概念及类型直流系统接地故障指的是直流系统中的正极或负极发生接地（对地）故障，造成电流通过接地返回到电源端。

根据故障类型不同，可以分为单相接地故障和双相接地故障。

单相接地故障是指系统任意一相与地之间发生接地短路，双相接地故障是指系统中两个相同时与地之间发生接地短路。

接地故障会导致直流系统出现过电压、电流失衡等问题，严重时会引发设备的损坏甚至引起火灾。

由于直流系统的特殊性，接地故障传导电流较大，会对系统运行安全产生较大影响。

三、环网危害分析及处理1. 环网危害的概念环网是指多个电网通过电力互联，形成一个电力系统网络。

直流系统作为电力系统的重要组成部分，其接地故障会对环网产生较大危害。

直流系统接地故障导致的环网危害表现为电压异常、电流波动、设备运行不稳定等现象。

这些现象不仅会影响直流系统的正常运行，还可能引发环网范围内的设备故障，严重时影响整个电力系统的稳定运行。

3. 处理措施为了有效处理直流系统接地故障及环网危害，需要采取以下措施：（1）健全监测系统：应建立健全的直流系统接地故障监测系统，通过实时监测和预警，及时发现接地故障并采取相应措施。

（2）设备防护：对直流系统的设备进行绝缘检测和设备防护措施，保障设备的安全运行，减小接地故障对环网的影响。

（3）应急响应：一旦发生直流系统接地故障，应及时采取应急措施，包括隔离故障点、调整运行参数等，减小环网范围内的危害。

（4）技术改进：不断优化直流系统的设计、运行模式和设备技术，为减小接地故障及环网危害提供技术支持。

四、结语直流系统接地故障及环网危害是电力系统运行中常见的问题，对电网安全稳定运行会产生较大的影响。

导读变电站直流系统是一个独立的电源系统，不受站用变和一次系统运行方式改变的影响，为变电站保护装置的控制回路、信号回路、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠地不间断电源，同时为断路器的分、合闸提供操作动力电源。

直流系统自身的安全可靠运行对变电站的安全稳定运行具有重要意义，我们在分析、处理直流系统接地故障分类时，针对性的提出故障查找方法及应对安全措施至关重要。

一直流系统接地故障分类直流系统接地故障较为常见形式为：电缆接地、元件接地、蓄电池接地以及绝缘监测装置故障引起的接地故障，具体分类如图1所示。

图1直流系统接地故障分类其中电缆接地：（1）端子箱—操作机构箱之间的电缆破损，控制电缆通过端子排接地（35千伏开关控制电源正极101由于端子排受潮引起接地）、主变非电量保护控制节点接地（35千伏5MVA主变压力释放信号电源801由于触点受潮引起接地）、断路器辅助开关接地（35千伏主变高压侧高31断路器辅助开关进入雨水后使得控制电源负极102接地）；（2）主控室到蓄电池室的直流电源正负极电缆破损；（3）金属转角及穿孔处的控制电缆、合闸电源电缆（35千伏变电站10千伏1段合闸电源电缆破损引起负接地）、装置电源电缆破损引起的接地。

元件接地：（1）中间继电器、出口继电器（35千伏变电站10千伏开关柜储能回路中间继电器损坏引起正接地）的绝缘降低；（2）保护装置内部元件烧损引起控制电源或装置电源接地引起的接地故障。

蓄电池接地：单体电池因故障渗液引起接地（35千伏变电站多节单体蓄电池渗液严重引起负接地）。

绝缘监测装置接地：平衡桥故障引起的正极、负极以及中间接地（35千伏变电站绝缘监测装置平衡桥故障引起负极接地）。

二危害及安全风险分析直流系统接地会引起直流电源正、负极对地电压的偏移，引起控制回路中分、合闸线圈两端电压的变化，进而出现保护误动和拒动现象的产生，直接威胁到变电站内设备稳定、可靠运行的能力，直流系统接地故障危害分析如图2所示。