变电站直流系统接地故障查找及分析研究

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1、变电站直流系统接地故障查找及分析研究陈国栋（广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516001）摘要：变电站直流系统是相对独立且非常重要的电源系统，在正常情况下为控制信号、继电保护及自动装置、断路器分合闸操作提供可靠的直流电源；在发牛.交流电源消失的事故情况下为事故照明、交流不间断电源提供可靠的直流电源。直流系统的可靠性对变电站的安全稳定运行起着至关重要的作用，通过分析直流系统接地故障发牛.的原因及影响，总结了接地故障查找原则及注意事项，对变电站直流系统接地故障的查找及处理进行探讨。关键词：变电站；直流系统；接地故障；维护处理引言直流系统一般由蓄电池、充电装置、直流回路和

2、直流负载四部分组成，四者之间相辅相成，缺一不可。变电站直流系统是维护变电站功能的直流设备，一旦出现接地问题将会对整个变电站系统造成影响，变电站功能及继电保护动作将不能实现，甚至导致设备误拒动或电网事故事件。1变电站直流系统接地的主要原因1.1气候原因变电站直流系统分布范围广、外露部分多，受降雨、雾霾、霜雪等气候影响明显。如果直流系统在施工作业或维护检修期间存在密闭问题，将会在春夏多雨季节出现雨水、潮气渗入，引起直流系统接线接口、馈线回路等部位锈蚀或绝缘降低，造成变电站直流系统接地故障。1.2动物原因变电站户外设备二次接线盒、端子箱是小动物引起接地故障的主要部位。蜜蜂、鸟类

3、在二次接线盒附近筑巢将会引发接线盒及盒内二次接线的脏污腐蚀，老鼠、蚁类在生活习性上容易哨咬二次电缆，使得直流系统中设备的薄弱部分绝缘降低、甚至损坏，造成变电站直流系统接地故障。1.3维护原因变电站直流系统及接地监测装置的日常运行维护需要严格按照作业指导书要求开展，发现设备缺陷隐患要及时进入缺陷处理流程，加强设备隐患管理，杜绝缺陷隐患恶化导致非计划停电或事故事件的发生。2010年12月，某220kV变电站监控后台多次报送110kV吉海线间隔CT压力低预警信号，运行人员现场检查发现CT压力值为0.48Mpa，未降至预警值0.45Mpa,且预警信号己复归；经查询设备检修记录，该

4、llOkV间隔压力表计己于2009年底完成年度定检，检査结果正常，此后llOkV吉海线间隔预警信号再无报送。2011年3月，该220kV变电站监控后台报送直流#1段接地信号，并伴随llOkV吉海线间隔CT压力低预警信号，随后llOkV吉龙线间隔断路器跳闸，造成一起由于保护误动而引发的跳闸事故。事故调查后发现，该220kV变电站llOkV吉海线间隔CT压力低回路存在接点粘合、绝缘降低情况，在暴雨天气下，由于直流系统两点接地导致保护误动而引起llOkV吉龙线间隔设备跳闸。正是因为运维人员没奋对瞬吋接地情况引起足够重视，对压力低预警信号复归后没有及时查找，在恶劣天气情况下，直流

5、系统单点接地诱发两点接地从而导致设备跳闸事故。1.4施工原因在修理技改项0施工过程中，由于安全措施把控不到位、未严格落实二次措施单、现场野蛮施工等原因，引起直流系统接地故障也是屡见不鲜。2011年12月，某llOkV变电站实施综自改造，由于工期紧、任务重，施工单位技术人员在拆装二次接线吋采用简便做法，未将己解除电气连接保护屏内的二次导线与屏顶直流小母线拆除，乜对带电的二次导线未采取戴绝缘帽、封堵绝缘封条等措施；在施工过程中由于电缆线头搭接金属枳体，造成直流系统接地。2变电站直流系统接地故障的主要危害变电站直流系统接地故障中最为常见的是一点接地，从理论上来说不影响系统的正确

6、运行，运行人员容易忽视此类异常运行状况。一旦再发生另一地点接地,就构成了两点接地短路，将会造成继电保护、信号、自动装置的误动作或拒动作，甚至造成直流系统保险丝熔断，使保护系统和自动装置失去直流电源，进而出现控制冋路失灵、越级跳闸等重人事故事件的发生。因此，当直流系统发生一点接地时，运行人员应分析接地情况，尽快找出接地点、隔离故障点，将隐患消除在萌芽状态。3变电站直流系统接地故障的査找方法3.1拉冋路法拉冋路法是变电站直流系统接地故障查找中最为简单易行且具有广泛应用的方法，对于直流母线上允许短时停电的负荷馈线，采用瞬吋停电来查找接地故障冋路。拉冋路法的顺序：首先信号冋路，其

7、次照明冋路，再次操作回路，最后保护冋路；通过各层级电源的逐次切断，来查找直流系统的接地故障点。随着变电站系统和直流设备的结构与功能逐步复杂，导致直流系统中信号冋路、保护冋路和控制冋路的区分不再清晰；面对直流系统的复杂性、故障查找的准确性、应急响砬的快速性，在降低直流系统接地故障查找难度的同吋，提高变电站直流系统接地故障査找效率，对直流维护人员的技能技术水平和现场处置能力提出了更高的要求。3.2选线装置监测法选线装置监测法可以通过对变电站直流系统在线的实时监测，来监控直流系统的故障部位，对监测到的接地故障可以做到及时报告，并清晰