CN115469245A - 一种便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法 - Google Patents

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王成
许朝萍
陈建昆
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袁文
杨建辉
吴定亮
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Abstract

本发明公开了一种便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，包括以下步骤：对待测试直流系统的支路通过正极连接线和负极连接线施加230V直流电源；将待测试直流系统的支路与直流系统供电断开；对待测试直流系统的支路的接地故障进行检测。以解决现有技术对相对复杂的保护及自动装置和断路器控制回路，或直流系统高阻接地时的接地故障进行查找的问题。

Description

一种便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法
技术领域
本发明涉及直流接地查找技术领域，尤其涉及一种便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法。
背景技术
直流系统作为电力系统的重要组成部分，为一些重要常规负荷、继电保护及自动装置、远动通讯装置和断路器控制提供不间断电源，并提供事故照明电源。直流系统发生一点接地，不会产生短路电流，可继续运行。但是必须及时查找接地点并尽快消除接地故障，否则当发生另一点接地时，就有可能引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动作或拒绝动作，有可能造成直流电源短路，引起熔断器熔断，或快分电源开关断开，使设备失去操作电源，引发电力系统严重故障乃至事故。因此，电网运行规定不允许直流系统在一点接地情况下长时间运行，必须迅速查找并排除接地故障，杜绝因直流系统接地而引起的电力系统事故。
目前变电站直流接地故障的查找手段是借助直流系统配置的接地故障巡检装置和直流接地查找仪来查找接地故障，对于直馈单一回路低阻接地故障，借助上述仪器查找可以很轻易找到故障点。但对于相对复杂的保护及自动装置和断路器控制回路，或直流系统高阻接地时，上述查找仪器便失去了辨别能力。
所以大部分的直流接地查找必须依靠支路拉路法进行大范围的故障排除，在使用拉路法查找直流接地时，需要将保护及自动装置电源和断路器控制电源断开数秒，判断是否为该支路存在接地；断开过程存在较大安全风险和隐患：如果此时出现电网故障，将造成越级跳闸，将扩大停电范围。因此，早已禁止采用拉路法查找继电保护及自动装置和断路器控制电源回路的直流接地故障，并且就算找到了故障点，由于电力系统对继电保护及自动装置和断路器控制电源的运行要求也无法带电处置。目前还没有一套行之有效的方法和工具解决上述问题。
发明内容
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的是提供一种便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法。
本发明的技术方案是：一种便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，包括以下步骤：
对待测试直流系统的支路通过正极连接线和负极连接线施加230V直流电源；
将待测试直流系统的支路与直流系统供电断开；
对待测试直流系统的支路的接地故障进行检测。
具体地，对待测试直流系统的支路的接地故障进行检测的方法为：
测试230V直流电源的正极输出导线对地电压U4和负极输出导线对地电压U5；
当U4为115伏，U5为115伏时，则判定待测试直流系统的支路无接地故障；
当U4为0伏，U5为230伏时，则判定待测试直流系统的支路为正极金属性直接接地故障；
当U4为230伏，U5为0伏时，则判定待测试直流系统的支路为负极金属性直接接地故障；
当U4为100至114伏，U5为130至116伏时，则判定待测试直流系统的支路为正极对地绝缘降低。
当U4为1至99伏，U5为229至131伏时，则判定待测试直流系统的支路为正极经过渡电阻接地故障。
进一步地，还包括：
在对待测试直流系统的支路施加230V直流电源之前，对230V直流电源与待测试直流系统的支路极性是否匹配进行检测，如果检测结果判定不匹配，不对待测试直流系统的支路施加230V直流电源直到判定结果为匹配。
具体地，对230V直流电源与待测试直流系统的支路极性是否匹配的方法为：
如果230V直流电源的正极与待测试直流系统的支路正极电连接，230V直流电源的负极与待测试直流系统的支路负极电连接，则判定匹配，否则不匹配。
具体地，判定230V直流电源的正极是否与待测试直流系统的支路正极电连接，230V直流电源的负极是否与待测试直流系统的支路负极电连接的方法为：
首先判断230V直流电源正负极与待测试直流系统的支路极性是否连接；
其次判断230V直流电源的正负极与待测试直流系统的支路极性是否正确连接。
具体地，判断230V直流电源正负极与待测试直流系统的支路极性是否连接的方法为：
将230V直流电源正极与待测试直流系统的支路的正极连接线从B点断开，如果正极连接线的电流I3为0安；B点靠近230V直流电源的一侧的正极连接线和负极连接线间的电压U3为230伏；B点靠近待测试直流系统的支路的一侧的正极连接线和负极连接线间的电压U6为0伏；U3减U6，为230伏，则判定230V直流电源的正极连接线与负极连接线与待测试直流系统的支路未连接，否则判定230V直流电源的正极连接线与负极连接线与待测试直流系统的支路连接。
具体地，判断230V直流电源的正负极与待测试直流系统的支路极性是否正确连接的方法为：
如果正极连接线的电流I3为0安；B点靠近230V直流电源的一侧的正极连接线和负极连接线间的电压U3为230伏；B点靠近待测试直流系统的支路的一侧的正极连接线和负极连接线间的电压U6为230V；U3减U6，小于10伏；则判定正极连接线和负极连接线与待测试直流系统的支路正确连接，并延时连通B点两侧的正极连接线；
如果正极连接线的电流I3为0安；B点靠近230V直流电源的一侧的正极连接线和负极连接线间的电压U3为230伏；B点靠近待测试直流系统的支路的一侧的正极连接线和负极连接线间的电压U6为-230V；U3减U6，大于10伏；则判定正极连接线和负极连接线与待测试直流系统的支路不正确连接，并继续保持B点两侧的正极连接线断开。
进一步地，在正极连接线或负极连接线上串联一个与正极连接线或负极连接线上的电流方向相同的二极管。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明利用正极连接线与负极连接线将230V直流电源施加在待测试直流系统的支路上，利用230V直流电源为待测试直流系统的支路供电，然后将待测试直流系统的支路与直流系统断开，再对待测试直流系统的支路是否接地，在判定期间，待测试直流系统的支路有230V直流电源保障继续运行，不会出现待测试直流系统的支路断电造成越级跳闸的问题。本发明可在带电情况下对相对复杂的继电保护及自动装置和断路器控制回路，或直流系统高阻接地时的接地故障进行查找及处置。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：
实施实例1：
为了解决现有技术无法在带电情况下对相对复杂的继电保护及自动装置和断路器控制回路，或直流系统高阻接地时的接地故障进行查找及处置的问题，参考图1和图2，本发明采用了一种便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，包括以下步骤：
对待测试直流系统的支路通过正极连接线1和负极连接线2施加230V直流电源；
将待测试直流系统的支路与直流系统供电断开；
对待测试直流系统的支路的接地故障进行检测。
使用时，利用正极连接线1与负极连接线2将230V直流电源施加在待测试直流系统的支路上，利用230V直流电源为待测试直流系统的支路供电，然后将待测试直流系统的支路与直流系统断开，再对待测试直流系统的支路是否接地进行判断，在判定期间，待测试直流系统的支路有230V直流电源保障继续运行，不会出现待测试直流系统的支路断电造成越级跳闸的问题。本发明可在带电情况下对相对复杂的保护及自动装置和断路器控制回路，或直流系统高阻接地时的接地故障进行查找。
为了能够检出具体的接地故障类型，在本实施例中具体地，对待测试直流系统的支路的接地故障进行检测的方法为：
测试230V直流电源的正极输出导线对地电压U4和负极输出导线对地电压U5；
当U4为115伏，U5为115伏时，则判定待测试直流系统的支路无接地故障；因为只有无接地故障，U4才会为115伏，U5才会为115伏；
当U4为0伏，U5为230伏时，则判定待测试直流系统的支路为正极金属性接地故障；因为只有待测试直流系统的支路为正极金属性接地故障，U4才会为0伏，U5才会为230伏；
当U4为230伏，U5为0伏时，则判定待测试直流系统的支路为负极金属性接地故障；因为只有待测试直流系统的支路为负极金属性接地故障，U4才会为230伏，U5才会为0伏；
当U4为100至114伏，U5为130至116伏时，则判定待测试直流系统的支路为正极对地绝缘降低，因为只有待测试直流系统的支路为正极对地绝缘降低，U4为100至114伏，U5为130至116伏；
当U4为1至99伏，U5为229至131伏时，则判定待测试直流系统的支路为正极经过渡电阻接地故障。因为只有待测试直流系统的支路为正极经过渡电阻接地故障，经过渡电阻分压，U4才会为1至99伏，U5才会为229至131伏。
如果正极连接线1和负极连接线2与待测试直流系统的支路极性相反，会导致230V直流电源反向接入直流系统，使得230V直流电源短路过载烧毁、支路跳闸或直流系统跳闸。为了解决这个问题，在本实施例中进一步地，还包括：在对待测试直流系统的支路施加230V直流电源之前，对230V直流电源与待测试直流系统的支路极性是否匹配进行检测，如果检测结果判定不匹配，不对待测试直流系统的支路施加230V直流电源直到判定结果为匹配。
具体地，对230V直流电源与待测试直流系统的支路极性是否匹配的方法为：
如果230V直流电源的正极与待测试直流系统的支路正极电连接，230V直流电源的负极与待测试直流系统的支路负极电连接，则判定匹配，否则不匹配。
具体地，判定230V直流电源的正极是否与待测试直流系统的支路正极电连接，230V直流电源的负极是否与待测试直流系统的支路负极电连接的方法为：
首先判断230V直流电源正负极与待测试直流系统的支路极性是否连接；
其次判断230V直流电源的正负极与待测试直流系统的支路极性是否正确连接。
具体地，判断230V直流电源正负极与待测试直流系统的支路极性是否连接的方法为：
将230V直流电源正极与待测试直流系统的支路的正极连接线1从B点断开，如果正极连接线的电流I3为0安；B点靠近230V直流电源的一侧的正极连接线1和负极连接线2间的电压U3为230伏；B点靠近待测试直流系统的支路的一侧的正极连接线1和负极连接线2间的电压U6为0伏；U3减U6即230减0等于230，为230伏，则判定230V直流电源的正极连接线1与负极连接线2与待测试直流系统的支路未连接，否则判定230V直流电源的正极连接线1与负极连接线2与待测试直流系统的支路连接。
具体地，判断230V直流电源的正负极与待测试直流系统的支路极性是否正确连接的方法为：
如果正极连接线1的电流I3为0安；B点靠近230V直流电源的一侧的正极连接线1和负极连接线2间的电压U3为230伏；B点靠近待测试直流系统的支路的一侧的正极连接线1和负极连接线2间的电压U6为230V；U3减U6即230减230等于0，小于10伏；则判定正极连接线1和负极连接线2与待测试直流系统的支路正确连接，并延时3秒连通B点两侧的正极连接线1；延时连通B点的目的是避免系统内部抖动带来的测量不稳定，导致的误判；
如果正极连接线1的电流I3为0安；B点靠近230V直流电源的一侧的正极连接线1和负极连接线2间的电压U3为230伏；B点靠近待测试直流系统的支路的一侧的正极连接线1和负极连接线2间的电压U6为-230V；U3减U6即230减负230等于460，大于10伏；则判定正极连接线1和负极连接线2与待测试直流系统的支路不正确连接，并继续保持B点两侧的正极连接线1断开。
由于变电站直流系统一般电压在231至235伏左右，便230V直流电源输出电压为230伏，接入变电站直流系统后，变电站直流系统会向本装置反充电，给变电站直流系统和230V直流电源带来一定的影响。
为了解决上述问题，在本实施例中，进一步地，在正极连接线1或负极连接线2上串联一个与正极连接线1或负极连接线2上的电流方向相同的二极管。
待测试直流系统的支路正常时由230伏直流系统供电，通过拉路法查找直流系统的接地故障时，断开待测试直流系统的支路空气开关，利用二极管的单向导电特性，避免了230V直流电源被反向充电。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，其特征在于，包括以下步骤：
对待测试直流系统的支路通过正极连接线(1)和负极连接线(2)施加230V直流电源；
将待测试直流系统的支路与直流系统供电断开；
对待测试直流系统的支路的接地故障进行检测。
2.根据权利要求1所述的便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，其特征在于，对待测试直流系统的支路的接地故障进行检测的方法为：
测试230V直流电源的正极输出导线对地电压U4和负极输出导线对地电压U5；
当U4为115伏，U5为115伏时，则判定待测试直流系统的支路无接地故障；当U4为0伏，U5为230伏时，则判定待测试直流系统的支路为正极金属性直接接地故障；
当U4为230伏，U5为0伏时，则判定待测试直流系统的支路为负极金属性直接接地故障；
当U4为100至114伏，U5为130至116伏时，则判定待测试直流系统的支路为正极对地绝缘降低。
当U4为1至99伏，U5为229至131伏时，则判定待测试直流系统的支路为正极经过渡电阻接地故障。
3.根据权利要求1所述的便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，其特征在于，还包括：
在对待测试直流系统的支路施加230V直流电源之前，对230V直流电源与待测试直流系统的支路极性是否匹配进行检测，如果检测结果判定不匹配，不对待测试直流系统的支路施加230V直流电源直到判定结果为匹配。
4.根据权利要求3所述的便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，其特征在于，对230V直流电源与待测试直流系统的支路极性是否匹配的方法为：
如果230V直流电源的正极与待测试直流系统的支路正极电连接，230V直流电源的负极与待测试直流系统的支路负极电连接，则判定匹配，否则不匹配。
5.根据权利要求4所述的便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，其特征在于，判定230V直流电源的正极是否与待测试直流系统的支路正极电连接，230V直流电源的负极是否与待测试直流系统的支路负极电连接的方法为：
首先判断230V直流电源正负极与待测试直流系统的支路极性是否连接；
其次判断230V直流电源的正负极与待测试直流系统的支路极性是否正确连接。
6.根据权利要求5所述的便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，其特征在于，判断230V直流电源正负极与待测试直流系统的支路极性是否连接的方法为：
将230V直流电源正极与待测试直流系统的支路的正极连接线(1)从B点断开，如果正极连接线的电流I3为0安；B点靠近230V直流电源的一侧的正极连接线(1)和负极连接线(2)间的电压U3为230伏；B点靠近待测试直流系统的支路的一侧的正极连接线(1)和负极连接线(2)间的电压U6为0伏；U3减U6，为230伏，则判定230V直流电源的正极连接线(1)与负极连接线(2)与待测试直流系统的支路未连接，否则判定230V直流电源的正极连接线(1)与负极连接线(2)与待测试直流系统的支路连接。
7.根据权利要求6所述的便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，其特征在于，判断230V直流电源的正负极与待测试直流系统的支路极性是否正确连接的方法为：
如果正极连接线(1)的电流I3为0安；B点靠近230V直流电源的一侧的正极连接线(1)和负极连接线(2)间的电压U3为230伏；B点靠近待测试直流系统的支路的一侧的正极连接线(1)和负极连接线(2)间的电压U6为230V；U3减U6，小于10伏；则判定正极连接线(1)和负极连接线(2)与待测试直流系统的支路正确连接，并延时连通B点两侧的正极连接线(1)；如果正极连接线(1)的电流I3为0安；B点靠近230V直流电源的一侧的正极连接线(1)和负极连接线(2)间的电压U3为230伏；B点靠近待测试直流系统的支路的一侧的正极连接线(1)和负极连接线(2)间的电压U6为-230V；U3减U6，大于10伏；则判定正极连接线(1)和负极连接线(2)与待测试直流系统的支路不正确连接，并继续保持B点两侧的正极连接线(1)断开。
8.根据权利要求1所述的便携式可拉路查找直流系统接地故障辅助查找方法，其特征在于，在正极连接线(1)或负极连接线(2)上串联一个与正极连接线(1)或负极连接线(2)上的电流方向相同的二极管。
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