一起直流接地故障典型案例淺析

鄭子峰

（廣東電網(wǎng)公司揭陽(yáng)供電局，廣東揭陽(yáng)　522000）

一起直流接地故障典型案例淺析

鄭子峰

（廣東電網(wǎng)公司揭陽(yáng)供電局，廣東揭陽(yáng)522000）

變電站直流系統(tǒng)連接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的絕緣老化、直流設(shè)備本身的問(wèn)題等影響，會(huì)發(fā)生直流接地故障。直流電源作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，為給信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備。通過(guò)對(duì)220kV XX變電站發(fā)生的西門子刀閘熱繼電器引發(fā)直流接地故障典型案例進(jìn)行分析，提出快速查找此類典型接地故障的方法。

直流接地故障淺析

1　綜述

220kVXX變電站投產(chǎn)后，多次在雨天發(fā)生直流接地故障，經(jīng)過(guò)繼保人員查找，發(fā)現(xiàn)接地點(diǎn)為220kV線路配置的西門子刀閘機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部熱繼電器。而后運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)配置西門子刀閘的多個(gè)變電站，均存在西門子刀閘熱繼電器引發(fā)的直流接地故障。應(yīng)用常規(guī)的直流接地查找方法找出接地點(diǎn)在的哪一個(gè)刀閘機(jī)構(gòu)箱需要花費(fèi)大量時(shí)間，那么是否有快速查找此類典型故障的方法呢？

2　原因分析

2.1直流接地原因

變電站直流系統(tǒng)連接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的絕緣老化、直流設(shè)備本身的問(wèn)題等影響，會(huì)發(fā)生直流接地故障。

2.2西門子刀閘引發(fā)直流接地故障典型案例原因

220kV XX變電站雨后多次發(fā)生直流接地故障，經(jīng)過(guò)繼保人員查找，發(fā)現(xiàn)接地點(diǎn)為220kV線路配置的西門子刀閘機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部熱繼電器。圖1為西門子刀閘二次接線圖，圖中刀閘交流控制回路接入了熱繼電器F1的95、96常閉接點(diǎn)，直流信號(hào)回路則接入了熱繼電器F1的97、98常開(kāi)接點(diǎn)。雨后刀閘機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部潮濕導(dǎo)致熱繼電器F1內(nèi)部95、96常閉接地與97、98常開(kāi)接點(diǎn)兩對(duì)接點(diǎn)導(dǎo)通，直流系統(tǒng)通過(guò)熱繼電器經(jīng)由刀閘交流控制回路接地導(dǎo)致接地故障發(fā)生。

圖1　西門子刀閘二次接線圖

3　存在風(fēng)險(xiǎn)

直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地，不會(huì)產(chǎn)生短路電流，則可繼續(xù)運(yùn)行，但是必須及時(shí)查找接地點(diǎn)并盡快消除接地故障，否則當(dāng)發(fā)生另一點(diǎn)接地時(shí)，就有可能引起信號(hào)裝置、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、斷路器的誤動(dòng)作或拒絕動(dòng)作，有可能造成直流電源短路，引起熔斷器熔斷，或快分電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，使設(shè)備失去操作電源，引發(fā)電力系統(tǒng)嚴(yán)重故障乃至事故。因此，不允許直流系統(tǒng)在一點(diǎn)接地情況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，必須加強(qiáng)在線監(jiān)測(cè)，迅速查找并排除接地故障，杜絕因直流系統(tǒng)接地而引起的電力系統(tǒng)故障。

4　如何快速查找

通過(guò)對(duì)西門子刀閘內(nèi)部二次回路分析發(fā)現(xiàn)，如圖1，熱繼電器的兩對(duì)接點(diǎn)導(dǎo)通后， 95、96常閉接點(diǎn)到接地端還要經(jīng)過(guò)刀閘急停按鈕S2的一個(gè)輔助接點(diǎn)，那么，是否可以通過(guò)急停按鈕切斷熱繼電器95、96常閉接點(diǎn)的有效接地，使得直流系統(tǒng)接地故障返回，以此快速查找出接地點(diǎn)在哪一個(gè)刀閘機(jī)構(gòu)箱？

通過(guò)實(shí)踐證明，當(dāng)某一刀閘存在直流接地點(diǎn)情況時(shí)，按此刀閘急停按鈕，直流系統(tǒng)對(duì)地電阻將快速上升。采用逐一按刀閘急停按鈕同時(shí)關(guān)注直流系統(tǒng)對(duì)地電阻的方法，便可以快速查找出接地點(diǎn)在哪一個(gè)刀閘機(jī)構(gòu)箱。

5　結(jié)語(yǔ)

直流接地原因多種多樣，且查找處理方法因人而異，目的就是要最快最安全地找出接地點(diǎn)。通過(guò)對(duì)以上西門子刀閘熱繼電器引發(fā)直流接地故障典型案例的分析，采用逐一按刀閘急停按鈕的方法，可以幫助運(yùn)行人員迅速找出此類故障接地點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行處理，確保變電站的安全運(yùn)行。

［1］張全元.變電運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)答.中國(guó)電力出版社，2003.

［2］鄭州供電局，電力系統(tǒng)直流裝置實(shí)用技術(shù)問(wèn)答.中國(guó)電力出版社，2011.