上一期我們和大家一起了解了直流系統(tǒng)的結構和主要概念(詳見《直流系統(tǒng)概述》)。在實際工作中，直流系統(tǒng)分布廣，回路多，很容易發(fā)生故障和異常，其中最常見的是直流接地。本期我們一起討論一下直流系統(tǒng)中的異常分析和處理。
1、直流接地的概念
何為直流接地？當直流系統(tǒng)的正極或負極對地絕緣水平降低到某一整定值時，統(tǒng)稱為直流接地。例如對220kV直流系統(tǒng)來說，兩極對地電壓絕對值的差超過40V或絕緣降低到25KΩ以下，應視為直流接地。
2、直流接地的危害
直流系統(tǒng)如果只有一點接地是不會對直流系統(tǒng)造成直接危害的，但是必須把及時消除故障，否則如果在直流系統(tǒng)中，再有一點接地就可能造成對整個電力系統(tǒng)的嚴重危害。
當直流系統(tǒng)正極接地時，將有可能造成斷路器的誤動，因為一般跳閘線圈（如出口中間繼電器線圈和跳閘線圈等）均接電源負極，如果這些直流回路中再發(fā)生直流系統(tǒng)接地或絕緣不良時，跳閘線圈就會直接接于正負極之間，有電流流過繼電器，就會引起保護誤動作。同樣的道理，如果直流系統(tǒng)負極接地，跳閘線圈被短路，將有可能造成斷路器的拒動。
結合下面一張圖，大家可以思考一下，哪兩個點接地會分別造成斷路器誤動、拒動，甚至燒壞熔斷器？
公布答案：當A、B或A、C或A、D兩點接地時，跳圈LT有電流流過，使斷路器誤動；當C、E或B、E或D、E兩點接地時，跳圈被短路或由于跳閘中間繼電器不能啟動，導致斷路器拒動；A、E兩點接地時，直流電源正負極之間短路，將會使1FU、2FU熔斷，導致控制回路直流電源消失。
鑒于直流兩點接地的危害，就需要設置直流系統(tǒng)對地絕緣監(jiān)測裝置，當直流系統(tǒng)對地絕緣嚴重降低或出現(xiàn)一點接地后，立即發(fā)出告警信號。
3、直流接地的原因及處理
造成直流接地的原因可能有很多。有經驗的朋友知道，下雨天經常會發(fā)生直流接地。因為雨水飄入密封不好的戶外二次接線盒，使接線樁頭和外殼導通接地；二次線與轉動部件（如開關柜門）靠在一起經常受到磨損，造成絕緣損壞也會導致直流接地；另外二次接線松動脫落，抗干擾電容擊穿等因素都會導致直流接地。
對直流接地的處理就在于找接地點。一般首先根據絕緣監(jiān)測裝置的指示或現(xiàn)場運行方式、天氣影響等因素綜合分析。如果找不出接地的還可以使用“拉路法”：依次、短時切斷各直流饋線，觀察接地現(xiàn)象是否消失。如果接地點在該支路中，直流母線的正負極對地電壓就會平衡。如果接地現(xiàn)象沒有消失，就恢復該饋線供電，接著斷開下一條饋線。
“拉路法”一般遵循“先拉信號及照明，后拉操作回路；先拉室外饋線后拉室內饋線”的原則。斷開每一條饋線時間不應超過3s，無論接地是否在該條饋線都應立刻恢復供電。
4、直流環(huán)網
直流環(huán)網也是直流系統(tǒng)異常情況的一種。為了提高可靠性，重要變電站或發(fā)電廠都會采用兩組蓄電池和兩個或以上充電機。正常情況下，這兩組蓄電池是分開運行的，構成兩組相互獨立的直流電壓系統(tǒng)。所謂直流環(huán)網，就是指由于某些原因，這兩套獨立的直流系統(tǒng)出現(xiàn)了電氣連接。
發(fā)生直流環(huán)網后通常會有以下特征，我們可以對照加以判斷：
兩套絕緣監(jiān)察裝置均發(fā)直流接地信號；
兩組直流系統(tǒng)，一組為正極絕緣降低，另一組為負極絕緣降低，對地電壓的絕對值接近，一般不為零；
找到接地支路后，拉開任一組直流小開關后，兩組直流系統(tǒng)的接地現(xiàn)象會同時消失。
5、交流串直流
除了直流接地、直流環(huán)網之外，還有一種比較嚴重的就是交流串直流。正常情況下，直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)為兩個相互獨立的系統(tǒng)。直流為不接地系統(tǒng)，而交流為接地系統(tǒng)。交流串直流就是指兩個系統(tǒng)發(fā)生了電氣連接，交流系統(tǒng)串入直流系統(tǒng)，使直流系統(tǒng)接地。通常發(fā)生交流串直流會導致開關直接動作跳閘。
若交流從負電源側串入直流系統(tǒng)，由于交流分量過零，且通過下圖中所示的路徑流入絕緣監(jiān)測裝置，所以裝置檢測出“正、負兩極同時接地狀態(tài)”。并且交流電流可以通過電纜對地電容形成回路，引起斷路器直接跳閘，即所謂的保護“無故障跳閘”。
若交流從正電源側流入直流系統(tǒng)，同樣的原理，絕緣監(jiān)測裝置檢測出“正、負兩極同時接地狀態(tài)”。電纜對地電容加上充電裝置鋁箔電容，比從負電源串入的容抗值要大一些，故交流從正電源側串入比從負電源側串入“無故障跳閘”的概率要稍低一些。
就在前兩天，小編剛剛遇到了一起由交流串直流引起的故障：故障的起因是不間斷電源UPS內電纜老化，線路發(fā)生短路導致交流串入直流，引起某500kV線路邊開關跳閘。同時交流串直流還擊穿了多臺測控裝置中的壓敏電阻，導致直流系統(tǒng)多點接地，處理起來非常繁瑣。
由此可見交流串直流的后果是非常嚴重的。因此也規(guī)定交直流回路不可以共用一根電纜。一則為了防止發(fā)生交流串直流，二則防止相互干擾。
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