直流系统的作用直流系统在发电厂和变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还可为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对发电厂变电站的安全运行起着至关重要的作用，是发电厂和变电站安全运行的保证。二、直流系统接地的危害发电厂、变电站直流系统接地是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障。直流系统正极接地，就会有造成继电保护误动的可能，因为一般跳闸线圈（如出口中间继电器线圈和跳闸线圈等）均接电源负极，回路再发生接地或绝缘不良就会形成两点接地，引起保护误动；直流系统负极接地，如果回路中再有一点接地，形成两点接地可将跳闸回路或合闸回路短路，保护拒动，此时系统发生故障，保护的拒动必然导致系统事故扩大（即越级扩大事故），同时还可能烧坏继电器的触点和烧保险。典型的断路器控制回路简图如图1所示，当直流电源的正极A点发生了一点接地后，如在以下的各点又发生一点接地，构成两点接地时，将发生不同的后果。图1直流系统两点接地分析示意图FU1、FU2熔断器；SA断路器操作把手；RD断路器位置红灯；Y2跳闸线圈;KA1、KA2保护用电流继电器的常开触点；KM中间继电器如在负极B点又发生接地时，造成直流电源短路，熔断器FU熔断，断路器将失去操作电源。在正极的C点又接地时，即将电流继电器的常开触点KA1、KA2短接，中间继电器KM起动，其触点闭合，使断路器的跳闸线圈Y2通过电流而发生误跳闸。此时,一次系统并未发生故障，故称为“误动作”。实际上，如第二个接地点发生在正极的D点或E点时，都能使断路器误动作。因此，当正极发生一点接地后，危险性很大。如负极的B点首先发生接地，而后在正极的C点或E点又发生接地形成两点接地时，如果此时保护动作将引起直流短路，不但断路器拒绝跳闸，而且电源熔断器熔断，同时短路电流有可能烧坏继电器。为了防止直流系统发生两点接地造成严重后果，当直流系统发生一点接地时，必须及时找出接地点并加以消除。三、直流系统接地的处理当直流系统发生接地时，由直流系统绝缘监察装置发出预告信号。此时，应首先确定是正极接地，还是负极接地；是完全接地，还是绝缘电阻降低。然后再根据运行方式、检修、操作及气候等因素的影响，判断可能接地的地点，确定寻找地点的方法和步骤。寻找接地点的一般原则（1）对于两段以上并列运行的直流母线，先采用“分网法”，拉开两段母线的分段刀闸，判明属哪一段母线接地，以缩小查找范围。（2）对直流母线上允许短时停电的直流负荷馈线，采用“瞬间停电法”寻找。当拉开某一回路时，如接地信号消失，并且各极对地电压恢复正常（不能只靠接地信号消失为准），则说明接地点在该回路上。在某些现场如果无表计可观察，可用内阻大于2000Q/V的电压表检查。将电压表的一根引线接地，另一根接于不接地的一极（即对地电压高的一极），然后试拉，如拉开后，电压表指示明显降低，即说明该设备回路接地。如接地发生在某一专用直流回路时，可按先次要设备后主要设备取下（拉开）该回路的各分支路的熔断器或刀闸来找出接地点。（3）对于不允许短时停电的重要直流负荷，可采用“转移负荷法”查找接地点。（4）如接地不在各直流负荷上时，可瞬间解列充电设备、蓄电池和倒换直流母线查找接地点。（二）寻找接地点的具体试拉、合步骤（1）拉、合临时工作电源，试验室电源，事故照明电源。2）拉、合备用设备的直流电源。（3）拉、合绝缘薄弱的，运行中经常发生接地的回路。（4）按先室外后室内拉、合断路器的合闸的电源。（5）拉、合载波室通信电源及远动装置电源。（6）按先次要设备后主要设备拉、合信号电源，操作电源及中央信号电源。（7）试解列充电设备。（8）将有关直流母线并列后，试解列蓄电池。并检查端电池调节器。（9）倒换直流母线。（三）寻找接地时应注意的事项（1）寻找接地时，应由二人进行。试拉、合继电保护、操作电源、自动装置及信号电源等重要的直流负荷时，事先应取得调度许可，必要时根据规程规定由运行人员退出相应保护的掉闸压板，查找无问题后，按调令恢复保护。（2）对各分支线采用取下熔断器寻找接地点时，应先取下正极，后取下负极；给上时，先给上负极，后给上正极。（3）试拉的直流负荷与其它部门或专业有关时，应事先与对方联系。（4）试拉各设备的直流电源时，应密切监视一次设备的运行情况及有关仪表指示的变化情况。无论回路有无接地，断开直流回路电源的时间一般不得超过3S,但集成电路和微机保护的直流电源拉开10S后才允许合好。即使回路有接地，也应先合上，再设法处理。电容补偿装置查找直流系统接注意的事项在电容补偿装置运行中，查找直流系统接地时，如需判断带有补偿电容的控制回路有无接地时，则必须将具有公共负极的补偿控制回路全部断开，而不能只断开一个回路，否则会由于电容器上的残余电压造成接地假象而误判断。图2电容补偿装置直流接地示意图图2所示为具有两个补偿电容的控制回路。其负极连接在一起。当断开IS（I路）时，如I路负极接地（K2点），则通过负极连接线将接地点引至负极母线,检查装置仍反映为负极接地现象。若I路正极接地（K1点），此时虽已将接地点断开，但由于C1上的残留电压仍为母线电压，C1的负极的连线和负极母线相连，故负极对地电压为C1两端电压,检查装置反映的仍为正极接地现象，因此将被误判断为接地点未切除。只有将I、II路开关全部断开,使控制回路负极和母线完全断开时，检查装置才能正确指示。当已判明接地点在I、II回路时，可用下述方法进一步寻找接地。如为负极接地，可断开其中一路补偿电容与负极母线的连线，并将该路控制开关断开，若接地现象消失，则为该路接地；若接地现象末消失，则为另一路接地。如为正极接地，可先断开其中一路的开关，然后用电容检查转换开关切换将电容器进行放电，若接地现象消失，则为该路接地；反之为另一路接地。利用仪器查找直流接地故障的开展在运行过程中直流接地故障绝大部分是间接接地和非金属接地，接地故障随气候和环境变化而变化，动态型故障难以查找。直流电源接入的控制回路、保护回路、信号回路以及其它回路纵横交错，十分复杂，所以查找直流系统接地一直是困扰运行人员及检修人员的一大难题。近几年由于微机保护的应用和综合自动化的发展，过去那种“拉回路”“断保险”查找直流接地的方法，已经不能适应电力系统一、二次回路在安全性方面的要求。发电厂和变电站的扩建，使得二次回路越来越复杂，系统本身已存在大量事故隐患，通过拉回路查找直流接地可能导致更大的事故。近年来出现了各种电子式直流接地故障探测仪和自动报警装置，具有灵敏系数高和自动巡检功能，现在我公司运行的主要有武汉琴台电子研究所的WZJ型和WZJ-F型、浙江星炬电力电子有限公司生产的WZJD5A型微机直流绝缘监测仪，在实际运行中效果较好。以上型号的电子式直流接地故障探测仪和自动报警装置一般适宜在新建站采用，为了在未加装此类装置的变电站中快速、准确的查找直流接地，重点解决直流系统间接接地、非金属接地、环路接地、正负同时接地、正负平衡接地、多点接地等故障的准确检测，根据工作的需要，我们购置了一台ZJDTTOP5Q便携式直流系统接地故障定位装置。该装置根据直流系统接地故障的情况，将装置的信号发生器接到靠近蓄电池输出端的正、负母线和地线上。操作方法是将钳表钳在直流配电屏的屏面上的各个保险的出口线上，如果检测结果为“非接地”说明该扎直流电源的回路均无接地故障。如果该扎线检测结果有“接地”再分别钳各个回路，检测方法同上。在直流配电屏的电缆出口处，对每条电缆分别钳住查找，如果在“快速”期间，显示为“非接地”，说明该回路无接地故障；显示为“接地”，说明该回路有接地故障，且故障较为严重，并参考“绝缘模拟指示”的亮灯情况进行判断。直流系统馈电网络有许多支路，可根据经验判断容易发生故障的薄弱支路，将钳表钳在该支路的始端，即馈线出处（馈线出口保险处）。如果测得显示结果为“非接地”状况，可继续查找其它馈线支路，直到检测出馈线支路的显示结果为“接地”状况，再经检测确信后，即可判断出故障支路。对多条回路接地，从“绝缘模拟显示”接地较严重的回路查起。假设检测出第N馈线支路有故障后，欲进一步寻找馈线支路以下的各个分支路时，可继续按照上述步骤，用钳表对各个分支路进行检测。对走向较远的回路，为提高检测精度，可把信号发生器接在离故障区域更近的支路直流保险出口处，有直流小母线的地方，可将信号发生器接在直流小母线上，接法同总母线相同。检测出接地支路后，对具体接地故障点进行定位检测。在检测时，采取二分法进行故障区域的检测定位。在每次检测后，故障区域均按二分取点方式进行下一检测定位，以便迅速地检测出具体的接地故障点；假设在A处检测时有接地状况，在B处检测时没有接地状况，就可以判断接地故障点在A-B之间。同时可根据馈线电缆走向和设备连接情况，对故障支路的各个馈线入口进行分别检测，找出故障支路。如果故障发生在N馈线支路上的小分支，可采用同样方法检测。假设系统有多个接地故障，或者正、负直流母线均有接地故障，可先检测接地故障较严重的（正或负）接地故障。在支路检测中，装置会自动探测出接地故障较严重的支路，然后检测出接地故障点，排除后再进行其他支路的检测，并将接地故障点逐一检测排除。直流系统的单个支路（回路）如果有多个直流电源相连（连接成闭环系统），如果现场条件允许，建议在检测时断开各个连接压片，以提高检测灵敏度，也可利用“绝缘模拟指示”的微小差异，分开实际接地回路和通过环路形成的虚假接地回路。检测时，应将信号发生器正确接入直流母线，或接入其它支路（正、负、地均应接），使信号发生器始终接在直流支路的电源端，而故障检测器和钳表始终在直流支路的负荷端进行检测。否则将降低检测准确度。另外不论是固定式或便携式直流系统接地故障定位装置，均需不断总结使用经验，结合寻找接地点的一般原则和注意事项，做好直流接地查找工作。四、运行中减少直流接地的方法1、随着10kV机械室全封闭柜的大量使用，10kV出线柜较多，因而直流小母线也较长，在施工过程中，由于小母线连接处，大都是用螺丝连接，在长时间的运行中，再加上炎热夏季的高温，小母线有不同程度的弯曲、变形，造成直流小母线与10kV柜体相接触，从而造成直流接地或母线间短路，这种现象分别发生在我局的后屯、河沿庄、大城山、苑南等变电站。为此，我建议将直流小母线外加热缩护管，以增强绝缘水平，此建议经采纳，取了良好的效果。2、在施工过程中加强工作班成员的安全教育，防止造成运行中的电缆绝缘损坏。3、加强二次线的清扫，加强直流系统特别是蓄电池系统的巡视和日常维护，保持蓄电池的清洁，对极板的渗液及时处理，并加涂凡士林。4、对室外容易发生直流接地的端子箱、瓦斯接线盒和刀闸辅助接点接线盒等做好防雨措施。5、加强工作班成员的技术培训，减少工作过程中人为造成的直流接地。