無實際接地點的直流接地現(xiàn)象分析

王宏娟

摘要： 本文介紹了一起蹊蹺的直流接地現(xiàn)象，并結(jié)合工作經(jīng)驗探討接地原因，旨在通過實踐探索豐富繼電保護人員的現(xiàn)場經(jīng)驗，從而規(guī)避直流接地風(fēng)險，提高電網(wǎng)運行的安全系數(shù)。

Abstract： This paper introduces a strange DC grounding phenomenon， and discusses the reason combined with the work experience， aims to enhance the experience of relay protection operators through the practice， so as to avoid DC grounding risk and improve safety coefficient of power grid operation.

關(guān)鍵詞： 直流接地；原因；分析

Key words： DC grounding；reason；analysis

中圖分類號：TM131.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）10-0053-02

0 引言

當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地時，在直流回路里是不會產(chǎn)生短路電流的，所以可以繼續(xù)運行，但是需要繼電保護人員及時到現(xiàn)場查找接地點并盡快消除接地故障，否則當(dāng)發(fā)生另一點接地時，就有可能引起信號裝置、繼電保護及安全自動裝置、斷路器的誤動或拒動，有可能造成直流電源短路引起熔斷器熔斷，使設(shè)備失去操作電源，引起電力系統(tǒng)的故障和事故。

1 直流接地

1.1 直流接地的概念 直流電源作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，為一些重要常規(guī)負(fù)荷繼電保護及自動裝置、遠(yuǎn)動通訊裝置提供不間斷供電電源，亦同時提供事故照明電源。當(dāng)電力系統(tǒng)的正極和負(fù)極與大地之間的絕緣水平降到某一整定值或低于某一規(guī)定值時，統(tǒng)稱為直流系統(tǒng)接地，當(dāng)正極的絕緣水平低于某一規(guī)定值時稱為正接地，當(dāng)負(fù)極絕緣水平低于某一規(guī)定值時稱為負(fù)接地。

1.2 造成直流接地的主要原因 造成直流接地的主要原因主要由以下4個方面：

①在雷雨天氣，室外端子箱或機構(gòu)箱內(nèi)刀閘輔助接點處潮濕、積水會導(dǎo)致直流二次回路中的正電源或負(fù)電源對地絕緣電阻下降從而形成直流接地。②部分型號的小車開關(guān)的可動部分與固定部分的連接插頭缺少可靠的絕緣隔離措施，小車在來回移動的過程中導(dǎo)致其中導(dǎo)線破損從而使直流回路與開關(guān)金屬部分相接觸致直流接地。③對于已運行多年的直流系統(tǒng)，二次設(shè)備絕緣老化破損，極易出現(xiàn)直流接地現(xiàn)象。④對于在基建和技改過程中，當(dāng)二次電纜的一端接入已運行的裝置內(nèi)，另一端甩在地上，其電纜線頭如未用絕緣布包好，也是極易發(fā)生直流接地的。

1.3 查找直流接地的方法 最基本的方法就是拉路法先拉信號電源，再拉控制電源，先室外再室內(nèi)，然后進行分段查找和排除來定位直流接地點。

2 對一起實際處理的直流接地過程的分析

2013年6月的一天，其班組接到110kV留村站報直流I＼II接地缺陷通知，此前剛下了一場大雨，初步判斷是天氣原因?qū)е率彝舛位芈酚薪^緣降低點所致。故迅速派人到現(xiàn)場進行排查，到達現(xiàn)場后，經(jīng)由值班調(diào)度員運行允許，由運行人員配合進行拉路查找。當(dāng)拉到173回路的控制電源時，直流母線對地電壓恢復(fù)，直流告警信號消失，初步判斷直流接地點是在173回路里，后采用先室外后室內(nèi)的原則逐段進行排查，從173刀閘輔助接點處開始，在173刀閘輔助接點處、173線路端子箱處測量電壓都是正常的，就排除了雷雨天氣所致的漏雨和積水所引起的直流接地?；氐奖Ｗo室173保護屏處繼續(xù)驗證回路，這時一人在直流屏后監(jiān)測I＼II段直流電壓，一人在173保護屏后端子排上，當(dāng)斷開173的19回路號的線頭時，直流屏上的I＼II段直流接地告警信號消失，當(dāng)給上19回路號的線頭時，直流I、II段接地告警信號又出現(xiàn)，這時看一下173回路的一次的運行方式是經(jīng)由II母送電，所以判斷，這次直流問題肯定是與173的電壓切換回路有直接的聯(lián)系，這時，我們又認(rèn)真的重新捋了一遍173的電壓切換回路，這時發(fā)現(xiàn)了問題所在，173切換回路電源的正取自173+KM控制電源的正，而留村的110kV線路KM電源是由直流I段供電的，173切換回路的負(fù)取自173-BM保護電源的負(fù)，而留村的110kV線路保護電源是由直流II段供電的，按圖紙要求正確的173切換回路的電源應(yīng)取自173控制電源的正負(fù)，但現(xiàn)場實際接線圖如圖1所示。

173電壓切換回路是由I＼II母切換回路同時組成的，因為這時173回路是由II母供電的，所以一定是同時又因為173II母的切換繼電器2YQJ中的一個或幾個線圈有短路之處造成了如下短路情況的出現(xiàn)如圖2所示。

圖3是圖2的等值分路圖。

運用回路法求解：

I1（R1+R2）-I3R2=220V

I2（R1+R2）-I3R1=220V

I3（R1+R2+2R3）-I1R2-I2R2=0

I3=2/3I1， I1=I2

I1=（33/2）mA

I3=11Ma 由圖可以計算出：

U2=-I1R2+I3（R2+R3）=-165+125=-40V

U1=U2+220V=180V

U3=I2R1-I3（R1+R3）=40V

U4=U3-220=-180V

U2=U直流II段電源的負(fù)極=-40V

U3=直流I段電源的正極=40V

計算出的結(jié)果，恰與直流屏所報告警信號：“I段正接地，II段負(fù)接地”相一致，由此可以非常肯定的判斷出，這起直流接地是沒有實際的接地點出現(xiàn)的，而是由于173的電壓切換回路用電源正負(fù)兩極分別取自了不同段直流的正負(fù)電源且同時一定又碰上了173的保護裝置切換件上的2YQJ的線圈有短路之處，而造成了直流、I、II段同時報直流接地告警信號現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3 結(jié)論

由此說明，此次直流系統(tǒng)同時發(fā)I＼II段接地告警信號并非有實際的直流接地點造成的，也就是說二次回路里沒有實際的直流接地點，系統(tǒng)也是有可能發(fā)直流接地告警信號的。這是一起非常特殊的直流接地現(xiàn)象，是由于錯誤的二次接線同時裝置插件上的切換繼電器又損壞這兩個因素疊加在一起造成的。通過對這樣一起直流接地現(xiàn)象的排查和分析，豐富了我們繼電保護人員處理直流系統(tǒng)接地的經(jīng)驗，亦希望本次直流接地的處理經(jīng)驗?zāi)転閺V大現(xiàn)場維護人員提供有利的幫助。

參考文獻：

[1]賀海倉，朱軍.變電站直流系統(tǒng)配置應(yīng)注意的幾個問題[J].鋁加工，2011（01）.

[2]林金旋，曾偉堅，歐陽旭.變電站繼電保護缺陷消除的研究[J].價值工程，2012（35）.

[3]王維儉編著.電氣主設(shè)備繼電保護原理與應(yīng)用[M].中國電力出版社，2002.endprint

摘要： 本文介紹了一起蹊蹺的直流接地現(xiàn)象，并結(jié)合工作經(jīng)驗探討接地原因，旨在通過實踐探索豐富繼電保護人員的現(xiàn)場經(jīng)驗，從而規(guī)避直流接地風(fēng)險，提高電網(wǎng)運行的安全系數(shù)。

Abstract： This paper introduces a strange DC grounding phenomenon， and discusses the reason combined with the work experience， aims to enhance the experience of relay protection operators through the practice， so as to avoid DC grounding risk and improve safety coefficient of power grid operation.

關(guān)鍵詞： 直流接地；原因；分析

Key words： DC grounding；reason；analysis

中圖分類號：TM131.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）10-0053-02

0 引言

當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地時，在直流回路里是不會產(chǎn)生短路電流的，所以可以繼續(xù)運行，但是需要繼電保護人員及時到現(xiàn)場查找接地點并盡快消除接地故障，否則當(dāng)發(fā)生另一點接地時，就有可能引起信號裝置、繼電保護及安全自動裝置、斷路器的誤動或拒動，有可能造成直流電源短路引起熔斷器熔斷，使設(shè)備失去操作電源，引起電力系統(tǒng)的故障和事故。

1 直流接地

1.1 直流接地的概念 直流電源作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，為一些重要常規(guī)負(fù)荷繼電保護及自動裝置、遠(yuǎn)動通訊裝置提供不間斷供電電源，亦同時提供事故照明電源。當(dāng)電力系統(tǒng)的正極和負(fù)極與大地之間的絕緣水平降到某一整定值或低于某一規(guī)定值時，統(tǒng)稱為直流系統(tǒng)接地，當(dāng)正極的絕緣水平低于某一規(guī)定值時稱為正接地，當(dāng)負(fù)極絕緣水平低于某一規(guī)定值時稱為負(fù)接地。

1.2 造成直流接地的主要原因 造成直流接地的主要原因主要由以下4個方面：

①在雷雨天氣，室外端子箱或機構(gòu)箱內(nèi)刀閘輔助接點處潮濕、積水會導(dǎo)致直流二次回路中的正電源或負(fù)電源對地絕緣電阻下降從而形成直流接地。②部分型號的小車開關(guān)的可動部分與固定部分的連接插頭缺少可靠的絕緣隔離措施，小車在來回移動的過程中導(dǎo)致其中導(dǎo)線破損從而使直流回路與開關(guān)金屬部分相接觸致直流接地。③對于已運行多年的直流系統(tǒng)，二次設(shè)備絕緣老化破損，極易出現(xiàn)直流接地現(xiàn)象。④對于在基建和技改過程中，當(dāng)二次電纜的一端接入已運行的裝置內(nèi)，另一端甩在地上，其電纜線頭如未用絕緣布包好，也是極易發(fā)生直流接地的。

1.3 查找直流接地的方法 最基本的方法就是拉路法先拉信號電源，再拉控制電源，先室外再室內(nèi)，然后進行分段查找和排除來定位直流接地點。

2 對一起實際處理的直流接地過程的分析

2013年6月的一天，其班組接到110kV留村站報直流I＼II接地缺陷通知，此前剛下了一場大雨，初步判斷是天氣原因?qū)е率彝舛位芈酚薪^緣降低點所致。故迅速派人到現(xiàn)場進行排查，到達現(xiàn)場后，經(jīng)由值班調(diào)度員運行允許，由運行人員配合進行拉路查找。當(dāng)拉到173回路的控制電源時，直流母線對地電壓恢復(fù)，直流告警信號消失，初步判斷直流接地點是在173回路里，后采用先室外后室內(nèi)的原則逐段進行排查，從173刀閘輔助接點處開始，在173刀閘輔助接點處、173線路端子箱處測量電壓都是正常的，就排除了雷雨天氣所致的漏雨和積水所引起的直流接地?；氐奖Ｗo室173保護屏處繼續(xù)驗證回路，這時一人在直流屏后監(jiān)測I＼II段直流電壓，一人在173保護屏后端子排上，當(dāng)斷開173的19回路號的線頭時，直流屏上的I＼II段直流接地告警信號消失，當(dāng)給上19回路號的線頭時，直流I、II段接地告警信號又出現(xiàn)，這時看一下173回路的一次的運行方式是經(jīng)由II母送電，所以判斷，這次直流問題肯定是與173的電壓切換回路有直接的聯(lián)系，這時，我們又認(rèn)真的重新捋了一遍173的電壓切換回路，這時發(fā)現(xiàn)了問題所在，173切換回路電源的正取自173+KM控制電源的正，而留村的110kV線路KM電源是由直流I段供電的，173切換回路的負(fù)取自173-BM保護電源的負(fù)，而留村的110kV線路保護電源是由直流II段供電的，按圖紙要求正確的173切換回路的電源應(yīng)取自173控制電源的正負(fù)，但現(xiàn)場實際接線圖如圖1所示。

173電壓切換回路是由I＼II母切換回路同時組成的，因為這時173回路是由II母供電的，所以一定是同時又因為173II母的切換繼電器2YQJ中的一個或幾個線圈有短路之處造成了如下短路情況的出現(xiàn)如圖2所示。

圖3是圖2的等值分路圖。

運用回路法求解：

I1（R1+R2）-I3R2=220V

I2（R1+R2）-I3R1=220V

I3（R1+R2+2R3）-I1R2-I2R2=0

I3=2/3I1， I1=I2

I1=（33/2）mA

I3=11Ma 由圖可以計算出：

U2=-I1R2+I3（R2+R3）=-165+125=-40V

U1=U2+220V=180V

U3=I2R1-I3（R1+R3）=40V

U4=U3-220=-180V

U2=U直流II段電源的負(fù)極=-40V

U3=直流I段電源的正極=40V

計算出的結(jié)果，恰與直流屏所報告警信號：“I段正接地，II段負(fù)接地”相一致，由此可以非?？隙ǖ呐袛喑?，這起直流接地是沒有實際的接地點出現(xiàn)的，而是由于173的電壓切換回路用電源正負(fù)兩極分別取自了不同段直流的正負(fù)電源且同時一定又碰上了173的保護裝置切換件上的2YQJ的線圈有短路之處，而造成了直流、I、II段同時報直流接地告警信號現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3 結(jié)論

由此說明，此次直流系統(tǒng)同時發(fā)I＼II段接地告警信號并非有實際的直流接地點造成的，也就是說二次回路里沒有實際的直流接地點，系統(tǒng)也是有可能發(fā)直流接地告警信號的。這是一起非常特殊的直流接地現(xiàn)象，是由于錯誤的二次接線同時裝置插件上的切換繼電器又損壞這兩個因素疊加在一起造成的。通過對這樣一起直流接地現(xiàn)象的排查和分析，豐富了我們繼電保護人員處理直流系統(tǒng)接地的經(jīng)驗，亦希望本次直流接地的處理經(jīng)驗?zāi)転閺V大現(xiàn)場維護人員提供有利的幫助。

參考文獻：

[1]賀海倉，朱軍.變電站直流系統(tǒng)配置應(yīng)注意的幾個問題[J].鋁加工，2011（01）.

[2]林金旋，曾偉堅，歐陽旭.變電站繼電保護缺陷消除的研究[J].價值工程，2012（35）.

[3]王維儉編著.電氣主設(shè)備繼電保護原理與應(yīng)用[M].中國電力出版社，2002.endprint

摘要： 本文介紹了一起蹊蹺的直流接地現(xiàn)象，并結(jié)合工作經(jīng)驗探討接地原因，旨在通過實踐探索豐富繼電保護人員的現(xiàn)場經(jīng)驗，從而規(guī)避直流接地風(fēng)險，提高電網(wǎng)運行的安全系數(shù)。

Abstract： This paper introduces a strange DC grounding phenomenon， and discusses the reason combined with the work experience， aims to enhance the experience of relay protection operators through the practice， so as to avoid DC grounding risk and improve safety coefficient of power grid operation.

關(guān)鍵詞： 直流接地；原因；分析

Key words： DC grounding；reason；analysis

中圖分類號：TM131.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）10-0053-02

0 引言

當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地時，在直流回路里是不會產(chǎn)生短路電流的，所以可以繼續(xù)運行，但是需要繼電保護人員及時到現(xiàn)場查找接地點并盡快消除接地故障，否則當(dāng)發(fā)生另一點接地時，就有可能引起信號裝置、繼電保護及安全自動裝置、斷路器的誤動或拒動，有可能造成直流電源短路引起熔斷器熔斷，使設(shè)備失去操作電源，引起電力系統(tǒng)的故障和事故。

1 直流接地

1.1 直流接地的概念 直流電源作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，為一些重要常規(guī)負(fù)荷繼電保護及自動裝置、遠(yuǎn)動通訊裝置提供不間斷供電電源，亦同時提供事故照明電源。當(dāng)電力系統(tǒng)的正極和負(fù)極與大地之間的絕緣水平降到某一整定值或低于某一規(guī)定值時，統(tǒng)稱為直流系統(tǒng)接地，當(dāng)正極的絕緣水平低于某一規(guī)定值時稱為正接地，當(dāng)負(fù)極絕緣水平低于某一規(guī)定值時稱為負(fù)接地。

1.2 造成直流接地的主要原因 造成直流接地的主要原因主要由以下4個方面：

①在雷雨天氣，室外端子箱或機構(gòu)箱內(nèi)刀閘輔助接點處潮濕、積水會導(dǎo)致直流二次回路中的正電源或負(fù)電源對地絕緣電阻下降從而形成直流接地。②部分型號的小車開關(guān)的可動部分與固定部分的連接插頭缺少可靠的絕緣隔離措施，小車在來回移動的過程中導(dǎo)致其中導(dǎo)線破損從而使直流回路與開關(guān)金屬部分相接觸致直流接地。③對于已運行多年的直流系統(tǒng)，二次設(shè)備絕緣老化破損，極易出現(xiàn)直流接地現(xiàn)象。④對于在基建和技改過程中，當(dāng)二次電纜的一端接入已運行的裝置內(nèi)，另一端甩在地上，其電纜線頭如未用絕緣布包好，也是極易發(fā)生直流接地的。

1.3 查找直流接地的方法 最基本的方法就是拉路法先拉信號電源，再拉控制電源，先室外再室內(nèi)，然后進行分段查找和排除來定位直流接地點。

2 對一起實際處理的直流接地過程的分析

2013年6月的一天，其班組接到110kV留村站報直流I＼II接地缺陷通知，此前剛下了一場大雨，初步判斷是天氣原因?qū)е率彝舛位芈酚薪^緣降低點所致。故迅速派人到現(xiàn)場進行排查，到達現(xiàn)場后，經(jīng)由值班調(diào)度員運行允許，由運行人員配合進行拉路查找。當(dāng)拉到173回路的控制電源時，直流母線對地電壓恢復(fù)，直流告警信號消失，初步判斷直流接地點是在173回路里，后采用先室外后室內(nèi)的原則逐段進行排查，從173刀閘輔助接點處開始，在173刀閘輔助接點處、173線路端子箱處測量電壓都是正常的，就排除了雷雨天氣所致的漏雨和積水所引起的直流接地。回到保護室173保護屏處繼續(xù)驗證回路，這時一人在直流屏后監(jiān)測I＼II段直流電壓，一人在173保護屏后端子排上，當(dāng)斷開173的19回路號的線頭時，直流屏上的I＼II段直流接地告警信號消失，當(dāng)給上19回路號的線頭時，直流I、II段接地告警信號又出現(xiàn)，這時看一下173回路的一次的運行方式是經(jīng)由II母送電，所以判斷，這次直流問題肯定是與173的電壓切換回路有直接的聯(lián)系，這時，我們又認(rèn)真的重新捋了一遍173的電壓切換回路，這時發(fā)現(xiàn)了問題所在，173切換回路電源的正取自173+KM控制電源的正，而留村的110kV線路KM電源是由直流I段供電的，173切換回路的負(fù)取自173-BM保護電源的負(fù)，而留村的110kV線路保護電源是由直流II段供電的，按圖紙要求正確的173切換回路的電源應(yīng)取自173控制電源的正負(fù)，但現(xiàn)場實際接線圖如圖1所示。

173電壓切換回路是由I＼II母切換回路同時組成的，因為這時173回路是由II母供電的，所以一定是同時又因為173II母的切換繼電器2YQJ中的一個或幾個線圈有短路之處造成了如下短路情況的出現(xiàn)如圖2所示。

圖3是圖2的等值分路圖。

運用回路法求解：

I1（R1+R2）-I3R2=220V

I2（R1+R2）-I3R1=220V

I3（R1+R2+2R3）-I1R2-I2R2=0

I3=2/3I1， I1=I2

I1=（33/2）mA

I3=11Ma 由圖可以計算出：

U2=-I1R2+I3（R2+R3）=-165+125=-40V

U1=U2+220V=180V

U3=I2R1-I3（R1+R3）=40V

U4=U3-220=-180V

U2=U直流II段電源的負(fù)極=-40V

U3=直流I段電源的正極=40V

計算出的結(jié)果，恰與直流屏所報告警信號：“I段正接地，II段負(fù)接地”相一致，由此可以非常肯定的判斷出，這起直流接地是沒有實際的接地點出現(xiàn)的，而是由于173的電壓切換回路用電源正負(fù)兩極分別取自了不同段直流的正負(fù)電源且同時一定又碰上了173的保護裝置切換件上的2YQJ的線圈有短路之處，而造成了直流、I、II段同時報直流接地告警信號現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3 結(jié)論

由此說明，此次直流系統(tǒng)同時發(fā)I＼II段接地告警信號并非有實際的直流接地點造成的，也就是說二次回路里沒有實際的直流接地點，系統(tǒng)也是有可能發(fā)直流接地告警信號的。這是一起非常特殊的直流接地現(xiàn)象，是由于錯誤的二次接線同時裝置插件上的切換繼電器又損壞這兩個因素疊加在一起造成的。通過對這樣一起直流接地現(xiàn)象的排查和分析，豐富了我們繼電保護人員處理直流系統(tǒng)接地的經(jīng)驗，亦希望本次直流接地的處理經(jīng)驗?zāi)転閺V大現(xiàn)場維護人員提供有利的幫助。

參考文獻：

[1]賀海倉，朱軍.變電站直流系統(tǒng)配置應(yīng)注意的幾個問題[J].鋁加工，2011（01）.

[2]林金旋，曾偉堅，歐陽旭.變電站繼電保護缺陷消除的研究[J].價值工程，2012（35）.

[3]王維儉編著.電氣主設(shè)備繼電保護原理與應(yīng)用[M].中國電力出版社，2002.endprint