變電站直流系統(tǒng)接地故障分析與處理

張晉華

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局，內(nèi)蒙古錫林浩特 026000）

變電站直流系統(tǒng)接地故障分析與處理

張晉華

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局，內(nèi)蒙古錫林浩特 026000）

直流系統(tǒng)支撐著變電站內(nèi)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置的可靠運(yùn)行。文章針對(duì)直流系統(tǒng)容易發(fā)生接地故障的情形，首先分析了各種可能的故障成因，其次詳述直流接地的危害表現(xiàn)，再次就直流接地的分析、查找與處理進(jìn)行研究，最后給出防范直流接地的針對(duì)性措施。文章的研究層次分明、內(nèi)容充實(shí)，可作為變電站直流管理的參照。

直流系統(tǒng) 接地故障 分析

1 引言

在變電站中，直流系統(tǒng)為控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明及操作等提供可靠的直流電源［1］，其正常與否對(duì)變電站的安全運(yùn)行至關(guān)重要。但實(shí)際運(yùn)行中，直流系統(tǒng)容易發(fā)生單點(diǎn)接地。雖然單點(diǎn)接地不引起危害，但若演變成兩點(diǎn)接地將造成保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)、信息指示不正確、熔斷器熔斷等嚴(yán)重事件。因此，對(duì)直流系統(tǒng)接地故障必須采取早發(fā)現(xiàn)、早消除、勤防范策略。

2 直流接地的原因剖析

直流系統(tǒng)分布面廣、組成電纜多，在運(yùn)行中容易受自然因素、氣候因素、人為因素的影響而出現(xiàn)絕緣問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)接地故障。主要原因羅列如下：①二次設(shè)備/線纜的絕緣性能不合格，或者年久老化，或者經(jīng)歷過(guò)磨、砸、壓、扭等損傷，在一定外因誘發(fā)下極易出現(xiàn)多點(diǎn)接地。②所處環(huán)境過(guò)度潮濕或污穢，并且戶外二次接線盒未密封嚴(yán)實(shí)，容易受潮放電。③小動(dòng)物誤入帶電直流回路或檢修工作時(shí)發(fā)生金屬零件掉落帶電直流回路，將直接引發(fā)直流接地。④因設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)的不當(dāng)而造成接地隱患，如二次回路帶電端固定不牢固，直流帶電體與接地設(shè)備或交、直流帶電體之間絕緣間距太小等。

3 直流系統(tǒng)接地故障的危害

直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障的后果是非常嚴(yán)重的，下面以圖1為參照進(jìn)行說(shuō)明。

（1）直流正極接地，可能引發(fā)保護(hù)裝置誤動(dòng)。如圖1中，A、B兩點(diǎn)發(fā)生直流接地，則1LJ、2LJ接點(diǎn)被短接，CKJ繼電器將啟動(dòng)跳閘；A、C兩點(diǎn)接地，CKJ接點(diǎn)被短接也將誤動(dòng)作跳閘；同理，A、D兩點(diǎn)，F(xiàn)、D兩點(diǎn)接地，都會(huì)造成開(kāi)關(guān)誤跳。

（2）直流負(fù)極接地，可能使保護(hù)裝置拒動(dòng)。圖1中，B、E兩點(diǎn)接地，CKJ線圈被短接，保護(hù)動(dòng)作時(shí)，CKJ不能動(dòng)作，開(kāi)關(guān)將不能跳閘且保險(xiǎn)將會(huì)熔斷。

（3）直流系統(tǒng)正負(fù)極各一點(diǎn)接地，會(huì)造成短路使電源保險(xiǎn)熔斷，使保護(hù)及自動(dòng)裝置、控制回路失去電源。在圖1中，A、E兩點(diǎn)和F、E兩點(diǎn)發(fā)生接地，將熔斷電源保險(xiǎn)；B、E兩點(diǎn)和C、E兩點(diǎn)接地，將在保護(hù)動(dòng)作時(shí)熔斷電源保險(xiǎn)、燒毀電器接點(diǎn)。

4 直流系統(tǒng)接地故障的查找及處理

直流系統(tǒng)發(fā)生接地屬于嚴(yán)重故障，應(yīng)迅速查找、盡快消除危險(xiǎn)因素。以下為查找、處理的要點(diǎn)。

（1）首先分清接地故障極性；其次察看故障成因是否含天氣因素；再次檢查變電站內(nèi)是否有二次回路工作，若有，則拉開(kāi)工作電源看接地是否消失。

（2）在安裝有微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)儀的變電站，可根據(jù)裝置給出信息直接判斷接地線路；在缺少絕緣監(jiān)測(cè)儀的情況下，一般應(yīng)用“瞬停法”進(jìn)行排查［2］，即瞬間斷開(kāi)某一回路，觀察相關(guān)信號(hào)是否消失，若消失，則證明該回路為故障回路，若不消失，則進(jìn)行下一回路的瞬停。

（3）對(duì)于金屬性接地故障，通過(guò)“拉路法+萬(wàn)用表”，就準(zhǔn)確查出故障點(diǎn)；對(duì)于非金屬性接地或者間歇性接地，目前只能在密切監(jiān)視基礎(chǔ)上，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析直流控制回路圖。

在直流接地故障處理過(guò)程中，需要特別注意以下事項(xiàng)：①查找工作須有二人進(jìn)行，其中一人專職監(jiān)護(hù)，以防人身觸電。②瞬停檢查時(shí)，應(yīng)取得調(diào)度許可，同時(shí)拉路時(shí)長(zhǎng)不得超3s。③為防止誤判，對(duì)接地現(xiàn)象是否消失，應(yīng)同時(shí)考察信號(hào)、光字牌和絕緣監(jiān)測(cè)表等多個(gè)對(duì)象。④在進(jìn)行故障處理時(shí)，應(yīng)按符合實(shí)際的圖紙進(jìn)行并做好記錄及標(biāo)記，防止拆錯(cuò)、恢復(fù)錯(cuò)或遺漏。⑤在己有一點(diǎn)接地的情況下，不得使用萬(wàn)用表的通斷檔位進(jìn)行測(cè)量。⑥禁止以燈泡作為查尋直流接地故障的工具。⑦用作檢查的儀表的內(nèi)阻不能低于2000Ω/V。⑧避免在高峰負(fù)荷時(shí)進(jìn)行。

5 防范措施

直流系統(tǒng)接地屬于重大故障，但其查找具有隱蔽性，因此，做好防范工作是最重要的。

（1）變電運(yùn)維人員在日常巡視中應(yīng)保證對(duì)直流系統(tǒng)防雨、防潮、防異物的檢查有足夠的時(shí)間投入。特別在汛期、惡劣天氣情況下，應(yīng)增加檢查頻度。要有完善的處理對(duì)策和應(yīng)急預(yù)案，以備檢查中發(fā)現(xiàn)隱患能夠立即消缺。

（2）對(duì)于新建的直流系統(tǒng)項(xiàng)目，應(yīng)監(jiān)督施工人員按照合理的工藝開(kāi)展工作，并在驗(yàn)收階段加強(qiáng)對(duì)回路的絕緣試驗(yàn)。

（3）重視對(duì)室外電纜的絕緣測(cè)試工作［3］，注重前后數(shù)據(jù)的比對(duì)。特別當(dāng)發(fā)現(xiàn)絕緣有下降趨勢(shì)（但尚在允許范圍之內(nèi)），應(yīng)展開(kāi)認(rèn)真分析并做好未雨綢繆的準(zhǔn)備。

（4）變電運(yùn)行人員應(yīng)做好蓄電池室的通風(fēng)工作，控制蓄電池室的溫度，做好防潮措施。

（5）制定合理的檢修計(jì)劃，對(duì)那些運(yùn)行時(shí)間超長(zhǎng)、元件老化嚴(yán)重的設(shè)備應(yīng)及時(shí)予以更換。

（6）增加直流系統(tǒng)絕緣檢測(cè)手段，有條件需普及智能化的絕緣檢測(cè)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上報(bào)。

6 結(jié)語(yǔ)

直流系統(tǒng)是變電站各類保護(hù)設(shè)備和安全自動(dòng)裝置開(kāi)展工作的電源依托，直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地將對(duì)變電站二次系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生重大負(fù)面影響。掌握正確的直流接地故障判斷方法、采取合理的直流接地防范措施是非常必要的。文章分析了直流接地故障成因，提出一系列檢查步驟和注意事項(xiàng)，可作為直流管理專業(yè)的有效借鑒。

［1］朱新菊.變電站直流系統(tǒng)接地故障分析與處理方法［J］.電氣開(kāi)關(guān)，2013，10（2）∶7-9.

［2］陳韜.變電站直流系統(tǒng)接地故障的分析及對(duì)策［J］.電力學(xué)報(bào)，2009，33（2）∶30-32.

［3］梁旺文.變電站直流系統(tǒng)接地故障的分析與查找［J］.電工技術(shù)，2015，（27）∶162-163.

張晉華（1986—），男，內(nèi)蒙古通遼人，碩士，工程師，主要從事變電運(yùn)維工作。