對于變電站直流接地故障的一些看法

李裕明

（廣東電網有限責任公司茂名供電局，525000）

對于變電站直流接地故障的一些看法

李裕明

（廣東電網有限責任公司茂名供電局，525000）

變電站作為電力系統運行的重要樞紐，直接關系著電網的正常運行。而直流系統作為變電站繼電保護、事故照明、信號、控制系統的電源供給系統，直流接地故障對于變電站運行也有著密切的關聯。本文首先對變電站直流接地故障所可能引發的后果進行了簡要概述，并對直流系統接地故障的查找與處理進行深入探析，希望能夠為相關工作的開展提供一定的參考。

直流系統；接地；查找

0　引言

隨著我國經濟社會的高速發展，人們對于電力需求也在與日俱增，對于電力行業也提出了更高的要求。變電站直流系統具有絕緣性，主要起著對變電站內控制、保護以及信號等設備電源起保障作用。一般情況下出現故障概率較小，但受系統分布、運行環境等客觀影響，也會導致變電站直流接地故障的發生，如果不能及時解決，就有可能造成正負極金屬短路，或短接繼電器動合觸點、控制開關以及繼電保護等問題，嚴重的甚至會導致電網癱瘓，給電力企業帶來難以估量的經濟損失。因此加強對變電站直流接地故障的探討對于保障電力系統安全運行具有很強的現實意義。

1　直流接地故障概述

一旦出現變電站直流故障，就會對變電站正常運行產生非常嚴重的影響。下列介紹了幾種典型的直流接地故障

圖1　變電站直充系統接地故障示意圖

①直流正極接地，會導致自動保護裝置動作錯誤。通常情況下繼電器與跳合閘線圈和負極電源已經接通，如果還是存在直流接地故障，兩點接地連接起正極電源，并形成直流回路，則很容易出現誤動作。詳情如上圖1所示，如果A、B兩點出現直流接地的狀況，就會導致CKJ繼電器被短接，出現跳閘的誤動作。如果A、B兩點出現直流接地的狀況，則 2LJ與 1LJ之間就會引發接點短接，導致CKJ繼電器出現跳閘的誤動作。此外，A、D與 F、D兩點接地，均會引發跳閘的誤動作。同理可證，兩點接地會還引發信號誤報，誤合閘的誤動作。

②直流負極接地，容易導致自動裝置拒絕動作。一旦回路中出現直流接地故障，可能會使得接地點與繼電器保護線圈及跳合閘線圈之間短接而拒絕動作。此外，拉路法并不可能查找出直流系統內所有饋線及其回路。從上圖1可以看出，如果B、E兩點出現直流接地的狀況，將會導致CKJ繼電器被短接，熔斷電源保險絲，開關不能進行保護動作。如果B、E兩點出現直流接地的狀況，將會導致TQ跳閘線圈被短接，開關不能進行保護操作。并且直流接地故障還會對信號接收產生影響，致使開關拒合。

③直流系統正負極各一點接地，很容易導致電源保險熔斷，使保護及自動裝置、控制回路斷電。如上圖1所示，如果在A、E或F、E兩點出現直流接地的狀況，即形成短路使電源保險熔斷。B、E兩點和C、E兩點出現直流接地的狀況，不僅可能熔斷電源保險，還會將電器接點燒毀。由此可看出直流接地故障對于變電站的危害，其不但影響著電力設備的正常運行，也嚴重威脅著電力系統整體的穩定性與可靠性。所以，一旦出現變電站直流接地故障，就應當立即采取處理措施，以免出現兩點接地的狀況。

2　直流系統接地故障的查找方法及處理

2.1拉路法。拉路法具體而言就是在全面考慮直流系統的運行現狀及客觀環境的基礎上，依照順序分別對電力系統內饋線進行切斷，以此來達到對接地故障準確定位的目的。拉路法對直流接地故障進行查找過程中，應將直流系統中直線回路切斷，再遵循先室外、后室內的原則，首先斷開現場照明回路，電源與信號回路，再將操作回路斷開。這里應該注意的是，直線回路切斷的時間應當控制在3秒內。且無論回路是不是已經接地，都應該合上開關。并由于二次系統復雜性特點以及受客觀環境影響，并未明確的對信號與控制及保護回路進行劃分，環路沒有及時斷開，導致出現非正常的閉環回路，直流系統絕緣不良，同極二點接地、直流串電（寄生回路），等狀況，引起地點虛接、接地電壓過高等故障，對于直流系統接地故障也起著一定的制約作用。因此僅依靠拉路法就相查找出所有的直流故障點也是不切實際的，該方法應用后仍有存在接地的可能性。

2.2絕緣監測裝置查找法。絕緣監測裝置一般安裝于直流母線上，主要復雜檢測電壓并計算出正負母線對地絕緣電阻，從而實現對母線的運行狀況的實時監測。一旦所設定的報警值高于絕緣電阻時，將會立即啟動電力支路自動巡檢功能。①直流母線一般會分為兩段，在每段山安裝絕緣監測裝置，通過直流系統正負極將人為設置與絕緣電阻搭建成電橋，并劃分為平衡與不平衡兩種電橋監測方法。平衡電橋和不平衡電橋均存在著優點于不足之處，還需要不斷的加以完善。

②采取低頻交流信號注入法對變電站直流接地故障進行查找。其原理在于在直流母線與地面之間注入低頻交流電壓，傳輸10～30Hz內的低頻交流信號，以低頻交流電流與電壓數值為依據，計算出地面受直流母線的電阻值。利用低頻交流電流的流通路徑，能夠實現對接地故障所在的支路的精準判定。

2.3便攜式直流接地故障定位法。便攜式直流接地故障定位裝置是近年來興起且應用效果良好的在線監測直流系統的設備，能夠有效實現對直流接地絕緣情況的實時監控，對于直流接地故障查找與定位有著積極的作用。并且對于直流系統接地現狀也能準確描述，極大的便利了相關工作人員工作的開展，也能很好地保障查找過程的安全性與可靠性，因此受到電力企業的廣泛青睞。但該產品也存在一定的局限性，對于接地點的查找準確性相對較低。

3　直流接地查找注意事項

①在判斷變電站直流接地故障性質及位置前，需要對直流接地監測設備進行檢測，觀察其直流故障信號是不是保持順暢，查找的順尋應當是從直流絕緣裝置檢查到故障支路上。②故障信號恢復正常后，還需要操作人員人工再次排查，在對直流接地故障進行大致判定后，遵循先室外、后室內，首先斷開現場照明回路，電源與信號回路，再將操作控制回路斷開。③順停法，具體是指在調度已批準并避開負荷高峰期的情況下，將空氣開關或直流熔斷器拔除。變電站直流接地故障檢查需要兩個及以上工作人員進行，這樣有利于做好監護工作，保障操作人員安全。

4　結束語

綜上所述，直流系統是由多種客觀因素引起，需要結合具體情況具體分析，有針對性采取解決方案，最大限度的減小變電站直流接地故障的發生率。對已存在的接地故障，應立即采用最為合理的故障查找技術對故障位置及性質進行判定，并采取相應的措施加以解決。除此之外，還需做好變電站直流系統的日常維護，熟練掌握各種系統回路的檢修方法，從而為我國電力系統穩定運行提供有效的保障。

［1］杜新華.電力系統直流接地的危害分析及預防措施［J］.中國高新技術企業，2010，30：96-97.

［2］陳衛容，曹素紅，陳炎明.變電站直流接地故障查找的方法和步驟［J］.工程技術.2014，28（15）：174～176.

Some views on substation DC grounding fault

Li Yuming
（Guangdong Power Supply Bureau of Maoming Power Grid Co.， Ltd.525000）

Substation as an important hub of the power system operation， directly related to the normal operation of the power grid.The DC system is used as the power supply system of the substation relay protection，accident lighting，signal and control system，which is closely related to the operation of the substation.In this paper，firstly，the substation DC ground fault may lead to the consequences were briefly，and the DC system grounding fault finding and treatment of in-depth analysis，hope to provide some reference for the development of the related work.

DC system；grounding；search