摘要：在节能减排这一绿理念不断深入发展的背景下，光伏电站的修建数量逐渐增多，其借助自身良好的环保性、经济性以及适应性等优势在各领域中得以广泛应用。直流系统作为光伏电站中提供稳定电源的重要组成部分，对光伏电站的安全运行有着极大影响，为了实现光伏电站的长效运行，应充分掌握其直流故障接地的主要原因，并采取有效措施加以处理。对此，文章就直流系统在光伏电站中的作用及其直流故障接地处理措施进行了分析，以供参考。
关键词：直流系统；光伏电站；直流故障；接地处理
前言：
在光伏电站运行期间，直流系统是为光伏电站控制回路、信号回路以及安全自动装置等系统提供不间断电源的主要系统，其稳定性决定了光伏电站电力设备能否安全运行，是光伏电站安全运行的基础保障。如若直流系统发生接地故障则会严重影响光伏电站的安全性，降低电力系统的运行效率。基于此，还应充分掌握造成直流系统故障接地的原因，依照实
际情况采取科学有效的处理方式及时解决直流系统故障接地问题，保证直流系统的稳定性，确保光伏电站能高效、安全的稳定运行。
一、直流系统及其作用概述
光伏电站中的直流系统大多为单母线接线，其可在交流系统断电的情况下，借助蓄电池组的独立电源功能为继电保护、自动装置、断路器跳、合闸以及事故照明等装置提供连续、不间断的直流电源，可保证发生故障问题时保护装置能做出正确动作[1]。通常，直流系统配置了双电源自动切换装置，即将两路交流电源分别接入至直流系统中，当其中一路交流电源发生故障时，系统可自行切换至另一稳定的交流电源，以此达到不间断供电的目的。
直流系统主要由充电模块、交流配电、直流馈电以及主监控和子监控组建而成。其中，充电模块是整体系统稳定运行的基础保障，是完成AC/DC变换的主要元素；交流配电则是将交流电源引流并分配至各充电模块中，以增强功能性为自动切换两路交流输入奠定基础；直流馈电主要用于分配直流输出电源，确保每一路输出线路都能够稳定供电；主监控和子监控在运行期间，则是依托子监控收集并处理系统的交流、直流中的各种模拟量和开关量信号，同时和主监控进行数据交换，并且电池管理和后台远程监控都由主监控进行统一管温度远程监控
理，以便及时发现光伏电站直流系统中的异常问题，为系统检修提供可靠建议。
二、造成光伏电站直流系统故障接地的原因分析
（一）天气因素引起的故障接地
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光伏发电站的运行环境较为复杂，如若户外二次接线盒的封闭工作不到位，那么在强降雨等恶劣天气中，雨水极易渗透至接线盒内部，导致接线桩头和外壳导通，进而引发接地故障。就瓦斯继电装置而言，如果运维人员忽略了防护装备，没有依照要求安装防雨罩，一旦雨水侵入到接线盒内且浸透接线柱时，则会导致直流接地故障以及误跳闸现象，如此便会影响光伏发电站的稳定运行[2]。另外，当户外电缆芯存在破损情况且长期处于潮湿环境中，那空气中的水分会降低其绝缘性能，进而引起直流接地故障。刮奖卡制作
（二）内部结构引起的故障接地
在直流系统运行期间，当二次线路与经常开关的开关柜柜门等转动部件相接触时，二次线路的绝缘皮会因转动部件而被磨损，当其严重受损时，便会造成直流接地故障。此外，接线松动也会引起接地故障，在连接断路器机构箱端子排的二次线路时，如若操作人员没有
依照规范标准将螺丝拧紧，那接线头在断路器多次跳合时则极易从端子处滑出，当搭在铁件时便会引起接地故障。由于光伏电站直流系统的接线盒大多安装于外界环境中，极易受到小动物的破坏而出现直流接地故障，当小老鼠咬坏电缆外皮时，则会导致直接故障。
另外，在季节交替、昼夜温差较大的环境中，地基偶尔会受到热胀冷缩的作用力而下沉，但其下沉时，动机构箱底部的电缆也会随之沉陷，致使电缆出现断裂问题，在其断裂后导线截面同大地接触时也会造成直流故障。
除此之外，电缆芯在二次接线的端子上运行时，如若操作人员误认为另一端为备用芯或不带电的电缆头而将其暴露在铁件上时，则容易引起接地故障。在拆除电缆芯时，当操作人员没有采取任何绝缘包扎措施就将带电的电缆芯从端子排上拆除时，那么拆除的电缆芯对侧仍处于运行状态，在此情况下一旦接触到铁件便会发生接地故障。
三、光伏电站直流系统接地故障的处理方式
（一）拉回路法
拉回路法是检查直流系统接地故障的常见方法之一。在检查过程中需要把接地故障回路的
直流电源断开，将其停电时间控制在3s以内，操作人员可依次拉开照明回路、信号回路、操作回路以及保护回路等各直流屏所提供的直流负荷回路。在拉路时，操作人员要注意保护其他电路的稳定性，以免出现保护误动，据了解，常见的保护装置基于反措要求都会防止直流电源消失保护误动的措施，针对光伏电站中的重要设备而言，应先做好防护措施，如有必要可申请调度断开保护跳闸压板。与此同时，操作人员也要加强故障防范意识，在采取拉路或启动控制保险时应充分做好事故防御准备，避免开关误跳等意外情况发生。
（二）直流接地选线装置监测法
借助现代化设备（如图1）对直流系统的绝缘情况开展在线监测的方式称之为直流接地选线装置监测法。其利用信息化技术优势可实现对直流系统运行状态的在线监测，能实时报告直流系统的接地故障，同时还能及时显示接地回路的编号。但在应用过程中，其具有一定的局限性，容易受监测点安装数量的影响而无法精准定位故障位置，并且应用该方式时，需要先安装相应的监测设备，因此适用于新系统修建，并不适用旧系统改造。检修人员要结合光伏发电站的运行规模、成本造价以及直流系统的运行情况选择合适的接地故障检测方式，确保检测方式的适应性，以便能快速查直流系统接地故障的准确位置，提高故障检修效率，及时恢复直流系统的稳定运行，为光伏发电站长效运行提供可靠保障。
图1.直流接地绝缘监测装置示意图
四、查光伏电站直流系统接地故障的注意事项
（一）严格按照查步骤实施作业
在对光伏电站直流系统接地故障开展处理工作时，检修人员应加强规范意识，严格依照故障查步骤实施具体的操作。由于直流系统中的空气开关和熔断器的安装方式为分层分级配置，通常由总路空开、分路空开串联而成，所以两级空气开关便将直流回路分为了三段。而两级空气开关又可作为直流屏总路空气开关和各设备分路的空气开关，因此可将三
段回路分为：1）直流母线及引出线回路；2）总路空开馈出电缆和桥接母线回路；3）分路空开馈出的保护、控制、监视以及储能回路。在查故障时，检修人员要依次对这三段回路开展检测工作，同时应注意重点查第三段回路，主要由于第三段回路数量多、接地繁琐且故障几率最高。因此，检测人员应加强检修意识，按照查步骤依次完成检测内容，确保故障检测的全面性，避免出现漏检、误检等现象。
（二）明确查要求
为了能快速定位直流系统接地故障的准确位置、确定接地原因，检修人员要充分掌握三段回路的组织结构、运行功能及现场设备、系统的安装位置，在确定光伏电站直流系统接线的具体位置后方可开展故障查作业，如此才能在开展拉路操作时做到不漏拉、不错拉等问题，保证直流系统接地故障处理方式应用的有效性，以便及时恢复直流系统的正常运行。亚克力纸巾盒
针对分路空气开关的查要求而言，检修人员应先确定总路空开下级串联的所有空气开关，其可根据先信号再控制、自室外向室内的原则排出拉路顺序，以便快速确定故障回路。对于测控装置的电源空开、遥信电源空开以及通讯电源空开等信号回路的查要求来
说，一般在其不影响故障跳闸的情况下可先行拉路。如若接地故障存在于这类空开控制回路中，那么检修人员可不必在对控制回路、保护回路等重要回路进行短时停电，如此也有利于提高检修效率、节省检修成本。
五、光伏电站预防直流系统接地故障的有效措施
鉴于直流系统对光伏电站的重要性，在其运行过程中，应强化风险管控意识，加强电力系统的故障防范措施，一旦直流系统发生接地故障，应及时采取有效措施加以处理，快速恢复直流系统的正常运行。由于直流系统的结构较为复杂，所以当其发生接地故障后会增加故障检修难度，因此，为了有效减少直流系统的接地故障，应落实故障预防措施，提高光伏电站直流系统的运行质量。
在光伏电站建造过程中，相关人员应加强现场施工质量的监管力度，严格依照各系统、设备的安装指标、连接标准等实施操作，确保直流系统各安装、连接环节的操作质量，保证其衔接紧密，以此消除系统内部的安全隐患，提高其稳定性喷射混凝土用速凝剂[3]医用手套。
另外，当光伏电站投入运营后，电站管理人员应落实日常巡检工作，定期对各类设备进行
清理，全面检查室外端子箱、机构箱等重要设备的密封性，及时清理尘土、杂物等污物，避免其附着于直流系统内部设备中，以免影响设备的安全性。对于室外电缆而言，运维管理人员要定期清理电缆沟的积水和杂物，防治电缆受潮而导致绝缘能力降低，以此规避接地故障，确保直流系统能稳定运行。在日常维护过程中，运维人员还要对二次电缆的绝缘功能进行测试，以便及时发现电缆破损等问题，通过绝缘测试工作可准确查绝缘指标不合格的电缆，便于运维人员进行更换，有利于防止直流系统出现接地故障。
五、结束语：
光伏电站的建设实现了我国清洁能源的有效利用，在减少环境污染问题的同时还降低了不可再生资源的消耗量，促进了我国可用能源同光伏产业的共同发展。为了充分发挥光伏电站的效用价值，在其运行过程中，应重视直流系统及其他重要系统的稳定运行，结合光伏电站及直流系统的实际运行环境和运行状态，对直流系统的接地故障进行准确判断，依照运行指标选择科学有效的检修方式加以处理，及时消除故障隐患，提高直流系统的可靠性及稳定性，保证光伏电站能够正常运行，为光伏电站的经济发展奠定良好基础。
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