變電站直流接地故障查找的方法和步驟探索

張奮耀

(中國(guó)神華神東煤炭集團(tuán)供電中心,內(nèi)蒙古鄂爾多斯　017000)

變電站直流接地故障查找的方法和步驟探索

張奮耀

(中國(guó)神華神東煤炭集團(tuán)供電中心,內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000)

變電站的直流系統(tǒng)是通過(guò)蓄電池來(lái)儲(chǔ)存能量的,并通過(guò)使用充電機(jī)進(jìn)行能量的補(bǔ)充,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)向全站的各個(gè)系統(tǒng)輸送電能,如監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等,最終使變電站的各個(gè)系統(tǒng)能穩(wěn)定安全的運(yùn)行。由于直流系統(tǒng)是絕緣系統(tǒng),在其正常工作時(shí),正負(fù)極對(duì)地絕緣的電阻相等,正負(fù)極對(duì)地的電壓平衡,但是在發(fā)生接地時(shí),正負(fù)極對(duì)地的電壓就會(huì)發(fā)生變化,在接地發(fā)生以及恢復(fù)的瞬間,會(huì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離、長(zhǎng)電纜啟動(dòng)中間繼電器的回路可能會(huì)由于其分布較大的電容造成繼電器的誤跳。本文結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對(duì)直流系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生接地的各種可能性進(jìn)行分析,最后給出了直流接地故障的查找方法以及排除故障的步驟,旨在為相關(guān)工作人員提供參考。

變電站直流接地故障查找和排除

在變電站中，是通過(guò)蓄電池向直流系統(tǒng)提供能量的，充電機(jī)進(jìn)行能量補(bǔ)充以供變電站內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行使用。但是直流系統(tǒng)在接地時(shí)，由于接地極對(duì)地電壓降低，非接地極對(duì)地電壓升高，在接地以及恢復(fù)的瞬間，會(huì)造成中間繼電器的誤跳，雖然誤跳并不會(huì)對(duì)全站的所有系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，且可以通過(guò)采用功率較大的中間繼電器避免，但是存在接地的直流系統(tǒng)的供電可靠性會(huì)降低，所以應(yīng)該立馬查找接地點(diǎn)，并且進(jìn)行故障的排查，做到盡早隔離故障。

1　直流接地的形式表現(xiàn)

根據(jù)接地發(fā)生的原因的不同，可以將直流接地的表現(xiàn)形式總結(jié)為以下幾點(diǎn):

1.1陰雨天氣造成的接地

在下雨天氣，由于風(fēng)力作用，雨水會(huì)飄入密封并不嚴(yán)實(shí)的戶外二次接線盒，使得接線樁頭和外殼導(dǎo)通，進(jìn)而引起接地。在實(shí)際的生活中，瓦斯繼電器并不安裝防雨罩，雨水就會(huì)滲入接線盒，一旦積水淹沒(méi)接線柱，就會(huì)發(fā)生跳閘。另外持續(xù)的陰雨天氣中潮濕的空氣也可以使戶外電纜芯的破損處或者絕緣膠布的包扎處的絕緣性降低，最終導(dǎo)致接地的發(fā)生。

1.2外力破壞導(dǎo)致的接地

外力破壞導(dǎo)致的接地主要分為兩個(gè)具體的情況，一是由于擠壓磨損引起的，當(dāng)二次線與轉(zhuǎn)動(dòng)部件靠在一起時(shí)，前者會(huì)受到后者的磨損，一旦磨破，就會(huì)造成直流接地;第二種情況是小動(dòng)物的破壞，小動(dòng)物會(huì)順著密封不好的接線箱進(jìn)入，如蜜蜂等，在里面筑巢，一旦蜂巢將接線端子與外殼連接，就會(huì)引發(fā)接地，除了蜜蜂之外，老鼠咬破電纜外皮也會(huì)造成接地。

1.3接線操作失誤造成的接地

首先是誤接線引起的，在進(jìn)行二次接線時(shí)，電纜芯的一頭接在端子上運(yùn)行，另一端會(huì)被誤認(rèn)為是備用芯或者被誤認(rèn)為是不帶電，進(jìn)而被裸露在鐵件上，進(jìn)而引起接地，在拆除時(shí)，會(huì)誤認(rèn)為電纜芯從端子排上接下來(lái)就不帶電，就不做包扎，一旦解下的電纜芯對(duì)側(cè)還在運(yùn)行時(shí)，本側(cè)電纜芯接觸鐵件時(shí)就會(huì)發(fā)生接地。另外在連接斷路器結(jié)構(gòu)箱的二次線的時(shí)候，如果螺絲未緊固，就會(huì)使接線頭容易滑脫，導(dǎo)致接地。另外插件內(nèi)與按鍵發(fā)生損壞也可能會(huì)引起接地。

2　直流接地故障的查找方法

由于直流回路的數(shù)量多，加之分布面積較廣，所以很難進(jìn)行接地點(diǎn)的查找，相對(duì)來(lái)說(shuō)，效果較好的查找方法為拉路試探法。該方法具體操作為分別對(duì)每路空氣開關(guān)拉閘停電，如果停電后接地現(xiàn)象消失了，則說(shuō)明接地點(diǎn)就位于本空氣開關(guān)控制的下級(jí)回路。如果拉閘后接地現(xiàn)象仍然存在，則說(shuō)明下級(jí)回路并無(wú)接地現(xiàn)象。然后通過(guò)拉路尋找，將接地點(diǎn)限定在某個(gè)直流回路中，然后再解開電纜芯，區(qū)別出接地點(diǎn)是在室內(nèi)或者室外。再通過(guò)插件的拔出，將接地點(diǎn)限定在插件內(nèi)或者插件外。這樣經(jīng)過(guò)層層分解和排除，直至將接地點(diǎn)限定在一段小回路中，最后使用搖表分別遙測(cè)絕緣，將接地點(diǎn)鎖定在幾個(gè)端子上，最后直至確定接地點(diǎn)。

3　查找故障的具體步驟

由于直流系統(tǒng)中的空氣開關(guān)或者熔斷器都是分層分級(jí)配置的，一般來(lái)說(shuō)，由總路空開、分路空開串聯(lián)而成，這兩級(jí)空開將直流回路一共分為三段。因此在查找故障時(shí)，一定要熟悉這段回路的構(gòu)成和作用，熟悉線路，這樣才能順利進(jìn)行操作。

3.1定位到總路開關(guān)

目前的直流屏上都安裝有微機(jī)直流絕緣監(jiān)測(cè)儀，所以，一旦發(fā)生接地，絕緣監(jiān)測(cè)儀就會(huì)自動(dòng)報(bào)出是哪一極發(fā)生了接地，而且會(huì)報(bào)出接地的電阻、接地支路號(hào)，根據(jù)接地支路號(hào)就可以確定接地點(diǎn)的總路空開。

3.2定位到分路空開

在進(jìn)行這一步的查找時(shí)，使用內(nèi)阻不低于2000Ω/V的萬(wàn)用表在直流屏監(jiān)視接地極母線對(duì)地電壓，之后退出絕緣監(jiān)測(cè)儀。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)示找出總路空氣開關(guān)下級(jí)串聯(lián)的所有空開，按照先信號(hào)后控制的順序，遵守先室外后室內(nèi)的原則排出拉路順序。由于遙信開關(guān)、通訊電源開關(guān)等這些不會(huì)影響故障跳閘的開關(guān)，可以先拉，如果接地點(diǎn)就在這些空氣開關(guān)控制的回路，則避免了對(duì)重要回路的停電。如果在拉某一路的空開時(shí)，接地母線對(duì)地電壓立刻升至110V左右，則說(shuō)明接地點(diǎn)就位于該空氣開關(guān)控制的下級(jí)回路。

3.3確切接地點(diǎn)的確定

一旦將接地點(diǎn)定位在分路的空氣開關(guān)后，此時(shí)應(yīng)該立即向調(diào)度申請(qǐng)斷開該路的空氣開關(guān)，這樣進(jìn)行操作就會(huì)使其余的回路恢復(fù)至正常的狀態(tài)，這一步完成之后，應(yīng)該將監(jiān)視直流母線對(duì)地電壓的萬(wàn)用表或者電壓表進(jìn)行拆除，并于此同時(shí)投入絕緣監(jiān)測(cè)儀，由于此時(shí)空氣開關(guān)已經(jīng)處于斷開狀態(tài)，下級(jí)回路并不帶電，這時(shí)候使用萬(wàn)用表監(jiān)視回路對(duì)地電壓的方法已經(jīng)不能發(fā)揮作用了，因此再使用搖表對(duì)下級(jí)回路接地點(diǎn)的具體位置進(jìn)行定位。在進(jìn)行定位查找時(shí)，防止使用不正確的查找方法造成的直流系統(tǒng)的兩點(diǎn)接地，如使用燈泡查找法等，此外使用內(nèi)阻低于2000Ω/V的萬(wàn)用表也是不行的。除此之外，為了防止某些保護(hù)裝置在拉合支路時(shí)誤發(fā)出口動(dòng)作信號(hào)，所以在拉合之前應(yīng)申請(qǐng)退出保護(hù)出口壓板。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，雖然直流系統(tǒng)接地引起的跳閘并不會(huì)影響全站的其他系統(tǒng)的正常運(yùn)行，但是存在接地的直流系統(tǒng)的供電可靠性會(huì)降低，因此對(duì)接地點(diǎn)的查找和排除是很重要的。本文結(jié)合實(shí)際工作，對(duì)產(chǎn)生接地點(diǎn)的原因進(jìn)行了總結(jié)，并說(shuō)明了使用何種方法進(jìn)行接地點(diǎn)的查找，并在最后說(shuō)明了接地點(diǎn)查找的詳細(xì)步驟，希望可以為廣大同行工作者提供參考和幫助。

[1]劉志勇,闞金輝,陳青松,等.基于絕緣設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)的變電站直流系統(tǒng)非金屬性接地故障的查找[J].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào),2014(1).

[2]梁永欣,田志瑞,范艷芳.變電站直流系統(tǒng)接地故障查找與處理方法思考[J].科學(xué)之友,2011(24).

張奮耀(1985—),男,本科,中國(guó)神華神東煤炭集團(tuán)供電中心,變電站電氣設(shè)備檢修與試驗(yàn)。