直流接地查找導致母線失壓原因分析

王 永

鹽城市供電公司(檢修公司響水檢修分公司)，江蘇 鹽城 224600

0 引言

直流接地危害很大，有造成保護誤動的可能。在變電站現場發生直流接地不及時處理，發生兩點接地有時造成斷路器誤跳閘或拒跳，導致嚴重事故。下面以筆者工作維護檢修管轄范圍內的變電站為例，對直流接地導致跳閘進行詳細分析。

1 220kVA變電所運行情況概述

220kVA變電所內使用了國電南京自動化股份有限公司PST1200主變保護、許繼電氣股份有限公司WXH-811A線路保護、南京電力自動化設備總廠PSR662測控裝置、國電南京自動化股份有限公司YQX-12P電壓并列裝置、南京南瑞繼保電氣有限公司RCS9651進線備自投裝置、無錫斯達電器公司GZDW直流系統等二次設備。

2 直流接地拉路情況及110kV失電分析

2.1 直流接地拉路情況

2009年8月16日14時20分，XX變值班員接到調度員電話：A變二號直流屏絕緣降低報警，通知人員至現場處理。

15時00分：值班員匯報調度員：絕緣監察裝置提示為K1支路接地，現場為“監控電源”回路（主變、線路、公用測控等測控裝置及電壓并列裝置直流電源），他們直接拉直流Ⅱ屏上K1支路出線空開，看在線絕緣監測裝置直流接地還是在報警，送上K1支路出線空開（拉開空開已經超過3秒時間）。隨后拉直流Ⅱ屏上K2支路出線空開（1#主變第二路直流電源），此時聽到電度表屏有報警聲音，送上K2支路出線空開。

15時17分：發現現場保護裝置“PT斷線”信號打出，檢查發現1號主變保護屏上操作箱中壓側開關在“跳位”， 所有110kV主變及線路電度表無壓，立即匯報調度員：1號主變701開關跳閘，主變保護裝置只有開關變位信號，沒有保護動作信號.然后接調度員命令：合上1號主變701開關。合上后“PT斷線”信號消失，運行正常。

2.2 處理直流接地情況

保護人員到變電所，先查直流接地，用萬用表測量直流“+”對地顯示為0V，分路拉測控裝置電源空開，當拉開公用測控裝置1ZK電源空開時，萬用表測量直流“+”對地顯示為+110V，送上1ZK電源空開。分別解開信號公共端800，解開至220kV正母線PT端子箱電纜信號公共端800時，直流電壓恢復正常，接好電纜線頭；檢查2147接地刀機構箱電纜，查出至掛地線接地鎖電纜有接地，發現由于基礎下沉導致鍍鋅管壓破電纜芯線絕緣皮，電纜芯線搭接到機構箱外殼上造成直流“+”接地。

2.3 開關跳閘檢查

根據運行人員報告的情況：拉直流Ⅱ屏上K2支路出線空開（1#主變第二路直流電源）時，1#主變701開關跳閘，也聽到室外開關動作的聲音，這樣說明電源回路有問題。先檢查主變保護兩路電源，從直流屏至屏頂，到主變兩套保護，檢查無異常無寄生回路；再檢查跳閘回路，外部跳701開關的有110kV母差保護和110kV汪浩線進線備自投，110kV母差保護裝置上無動作信號；檢查110kV汪浩線進線備自投保護裝置上跳閘和合閘燈都亮；再檢查110kV汪浩線WXH-811A保護裝置面板無動作信號燈亮，汪浩線開關在跳位。

2.4 開關跳閘分析

2.4.1 220kVA變備用電源自投說明及動作原因

運行采用拉路法查直流接地時，當拉開直流屏監控電源時，變電所PT并列裝置失去控制電源，110kV壓變二次電壓回路斷開，備自投檢測正負母線均無壓，開始啟動，由于當時主變110kV側負荷很輕（0.03A），負荷電流小于備自投有流閉鎖定值， 備自投經3.1s正確動作跳開701開關后，合上763開關。

2.4.2 事故整個過程

運行采用拉路法查直流接地時，當拉開直流屏監控電源時，變電所PT并列裝置失去控制電源，由于PT二次電壓重動繼電器為單位置型，當直流消失時繼電器返回，110kV壓變二次電壓回路斷開，備自投檢測正負母線均無壓，開始啟動，由于當時主變110kV側負荷很輕（0.03A），負荷電流小于備自投有流閉鎖定值，備自投有流閉鎖不起作用，3.1s備自投動作跳開701開關后，合上763開關，由于二次電壓還沒有恢復，763開關合上后，距離加速動作又跳開763開關，造成變電所110kV失電。

3 整改方案

3.1 規范采用拉路法查找直流接地時拉路的方法

使用拉路法查找直流接地時，至少應由兩人進行。首先根據接地檢測裝置提示的支路，先拉該支路的各分路開關，再拉總開關，不得直接拉停直流屏上的各支路開關；先拉先信號電源，后控制電源。

拉路前一定要先清楚本路電源斷開后，會造成的保護和安全自動裝置的不正常運行狀態，如可能造成保護及安全自動裝置誤動，應做相應的安全措施后才能進行，不能盲目的實施；壓變的控制直流電源禁止拉停；雷雨天氣時，禁止拉路查找直流接地。

排查全市所有變電所，對直流饋線支路拉路后是否會引起保護裝置及安全自動裝置誤動進行一次排查和分析，并在變電所運規中增加相應條款，明文規定拉路的順序并對運行和檢修人員進行宣貫，使運行和檢修人員能熟練掌握。

當運行人員仍查找不出直流接地點時，報一類缺陷，由檢修人員用儀器儀表進一步查找。

3.2 PT電壓重動繼電器宜改為雙位置繼電器方式

A變PT電壓重動繼電器采用的是單位置繼電器，當直流電源電壓消失后，繼電器返回，PT二次電壓回路斷開，110kV母線二次失壓是造成本次事故的一個原因。

為防止發生類似事故，A變PT電壓重動繼電器宜改為雙位置繼電器方式，但必須保證雙位置繼電器及PT刀閘輔助接點質量可靠，并滿足刀閘合閘時，其常閉輔助接點應先斷開，常開輔助接點再閉合；刀閘分閘時，其常開輔助接點應先斷開，常閉輔助接點再閉合。

4 結論

新上220kV變電所，若采用和A變相同的備自投方式，在投運后主變沒帶上大負荷之前，如果壓變回路有問題，電源跳開，均會造成備自投誤動作。

為了避免類似二次失壓情況，現將進線保護退出。同時退出其他變電所的所有進線備自投備用進線的保護，當該線路改做出線運行時，再投入保護。

[1]國家電力調度通信中心.繼電保護培訓教材.北京：中國電力出版社，2009.

[2]王維儉.電氣主設備繼電保護原理與應用[M].北京：中國電力出版社，1997.