摘要：本文结合三门核电现有的直流接地检测技术，分析直流接地监测仪的基本原理，讨论直流接地监测方法。

    三门核电直流系统分为lE级直流系统（IDS）和非1E级直流系统（EDS），它主要为厂内继电保护、自动装置、信号装置、主合闸回路提供控制电源事故后的照明电源及监测电源，即使在发生事故，失去交流电的情况下，仍能对直流用电设备提供不间断工作电源。
    三门核电直流系统复杂，分布较广，均通过电缆线与下游负荷配电箱、操作机构相连，随着运行时间的增长，发生故障的几率逐渐增大。直流系统中一点、两点或多点接地故障最为常见，正常情况下，一点接地对运行影响较小，但此时若再发生另一点或多点接地，则会构成两点接地短路，很可能造成保护装置、直流保险熔丝、信号回路、控制回路、断路器拒动作或误动作。为此，在系统发生一点接地时，应积极采取合理的方式、方法查找和消除故障，以保证核电厂安全运行。

    1 直流系统接地故障形成原因
    三门核电直流系统的正极和负极母线在正常运行时与地间存在规定的绝缘能力，但受一些因素的影响后，其绝缘值开始下降，降到原设定整定值的临界值甚至更低，从而导致接地故障。若正极绝缘能力低于规定值，则为正极接地；若负极绝缘能力低于规定值，则为负极接地。直流系统下游设备所涉及的支路多且负荷面广，随着设备投运时间的增长，发生接地故障的几率就会增大。
    （1）人为引发接地：
    ①设备安装及维修时，接入二次端子的线头未紧固，易从二次端子滑出，误碰金属外壳造成接地；
    ②母线检修时，误将金属工具或导电材料遗落柜内，若该情况发生在导电部位，则会产生直流接地故障；
    ③设备长期使用造成磨损或操作手法不当，使绝缘层破坏，引发直流接地故障。
    （2）设备故障：二次回路故障引起烧毁，造成直流接地。
    （3）环境因素影响：设备老化，绝缘隔板性能不佳，在温度高、环境湿度大情况下会出现直流接地故障。

    2 直流接地监测仪监测方法
    直流接地监测仪作为直流系统的重要组成部件，主要负责监测直流系统对地绝缘情况，当直流系统发生接地故障时能自动报警。其工作原理是在故障点对地产生接地电流信号，通过实时监视接地后故障电流或电压的变化，直接或间接得出故障接地电流，再采用平衡电桥、不平衡电桥、低频信号探测法方法得出接地电阻，判断故障点是否接地。三门核电IDS系统和EDS系统使用的直流监控仪是德国BENDER的IR145Y 432型接地故障继电器，安装在直流转换开关柜内。该仪器通过内部的2个隔直藕合电容向直流母线的正极和负极发送两条幅值相等、方向相同的低频电压信号，其测试回路在故障时会采集到一个很小的测试电流，继电器内部的微机处理部分通过注入的电压信号与阻性电流计算出正极和负极母线对地绝缘电阻（阻性电流）。

    3 低频信号注入法的查找方法
    根据IR145Y-432型接地故障继电器特性，当发生接地故障时，接地故障继电器能迅速识别接地故障，并能判断出故障在正极或负极，但对于存在多条支路的馈线线路，需通过排查每条线路来查找故障支路或故障点。对于这种情况，可停电的负荷采用拉路法进行逐项排查；不能停电设备使用替代法，将负荷切换由其它设备供电，排除故障点；既不能停电又不能使用替代法的负荷，使用直流接地探测仪进行故障排查。
    3.1拉路法
    对于负荷较少，且可停电的负荷可采用拉路法查找接地故障，查找时逐一断开每条支路（断开时间不得超过3s，无论结果如何），并观察接地故障继电器报警是否消失。若接地故障报警消失，则表明故障点在该支路，否则表明该支路正常，需继续断开其它支路进行排查。排查原则是：先断开备用设备，后断开运行设备；先断开信号支路，后断开照明支路；先断开明显有缺陷支路，后断开无明显缺陷支路；先断开重要设备，后断开不重要设备。

    3.2负荷转移法
    对于系统故障，可采用负荷转移法查找接地故障。如IDS系统和EDS系统在故障情况下，其负荷均可由备用序列供电，且EDS序列中1/3序列和2/4序列有联络开关联锁，能相互备用供电。若在故障排查中直流系统负荷被转移，且故障消失，则可判断接地故障在直流系统主设备内。
    （1）对于充电器是否发生接地故障的判定，先断开直流转换开关柜蓄电池充电开关，将母线上的负荷转移至备用充电器供电，再观察报警是否存在，报警消失则可判定充电器发生接地故障，否则进行下一步排查。
    （2）对于逆变器是否发生接地故障的判定，先转移到旁路变压器运行，断开逆变器进线开关，再观察报警是否存在，报警消失则可判定逆变器发生接地故障，否则进行下一步排查。
    （3）对于蓄电池是否发生接地故障的判定，先断开蓄电池输出开关，再使用万用表查看蓄电池正极和负极对地电压是否正常。
    3.3便携式接地装置定位法
    三门核电采用了Megger BGFT直流接地故障检测仪、广州仟顺QDB-81直流接地快速查找仪和广州忠创HF 8800直流接地故障记录分析仪，前两种使用低频信号法进行探测，后一种使用不平衡电桥法进行探测。便携式接地装置定位法按直流负荷支路顺序依次查找故障位置，耗费大量时间和人力，且排查过程涉及的带电设备较多，可能会造成直流系统另一点接地。

    4 结束语
    直流接地故障是直流系统最常见的故障，可能涉及直流系统各支路，范围广、影响大，由于故障原因大不相同，因此查找困难。另外，一点接地故障一般不会造成事故，很容易忽视，最终造成故障后果扩大。对此，本文基于三门核电直流系统监控，介绍了几种绝缘监控器工作原理，并制定了相应的直流接地查找方法，以提高故障处理效率，保证设备安全运行。