變電站直流系統接地故障快速定位與預防措施

陳麗紅

（國網文成縣供電公司，浙江溫州，325300）

變電站直流系統接地故障快速定位與預防措施

陳麗紅

（國網文成縣供電公司，浙江溫州，325300）

變電站直流系統不僅為全站繼電保護類裝置，同時還兼具二次回路提供電壓，解析快速定位直流系統故障的方法，有利于檢修人員快速處理故障問題，提升系統應用。

變電站；直流系統；接地故障；快速定位

1 直流系統接地故障快速定位的方法

1.1 絕緣監測裝置可選出接地支路

運行人員針對可利用絕緣監測裝置選出接地支路的故障，僅需檢查接地信號，即可判斷是否正確選線，在具體操作時僅需拉合饋線，通過隔離故障支路，即可避免二次檢修人員到現場再次擴大故障，測量電位，即可確定并排除故障點。

假設所選支路，并不能反映故障點，那么一定要第一時間告之二次檢修人員，以方便相關人通過檢查選線裝置、絕緣監測裝置參數等方法，確定具體發生故障的支路并排除。

1.2 絕緣監測裝置不能選出接地支路

假設監測結果是母線正處于失地、負失地，那地絕緣不斷下降，即可判斷母線接地。一般可通過如下三種方法查找母線接地故障：其一是分段隔離法；其二是拉路法；其三即綜合法。

1.3 拉路法

即通過拉開各饋線低壓斷路器，明確發生故障的支路。在操作前一定要及時通知調度、運維等相關部門。在操作時主要遵循兩先兩后原則：即先戶外、信號回路；兩后指的是后戶內、操作回路。不管是否接地都要在3秒內斷開支路低壓斷路器，盡快恢復。在斷開電源前，做好隔離措施。

1.4 分段隔離

假設運用上述方法無法明確接地支路，則可使用本法確定故障點。具體操作步驟如下：第一步，觀察直流母線，判斷其外觀是否有會使直流母線絕緣下降的異物；第二步判斷故障點是否存在蓄電池本體、充電設備本體，具體可結合蓄電池組、充電設備等方法進行。第三步，通過檢查，判斷直流母線在運行時是否存在環供的現象。最后，如果通過上述步驟，仍不能確定具體故障點，建議檢查直流系統是否存在寄生回路、或者直流系統互串等問題。比如直流系統蓄電池電壓在斷開充電設備之后，電壓依然沒有明顯的變化，此時可側量支路電流，從而判斷兩段直流系統互串，并定位互串支路。

1.5 綜合判斷

通過后臺監控系統，檢查相關報文，比如直流系統告警記錄、近期操作事件記錄等，判斷發生故障的時間。結合當天操作情況、天氣等各方面因素，有利于查找直流接地故障點。

2 直流接地故障案例分析

圖1 變電站直流系統結構

因絕緣監測裝置參數設置錯誤導致無法選出故障支路。

某日16:40，某變電站“2#F直流充電屏控制母線正絕緣降低”信號。現場實側直流母線電壓正負母線電壓分別為“+3.8 V”“-233.2 V”，絕緣監側裝置顯示“正母絕緣降低”“正母對地欠壓”“正對地電壓8 V”“負對地電壓230 V”“正控母對地電陰3.64歐姆”，未選出接地支路。

如下兩種主屏充電機均為該站直流系統供電：一路的構成如下：其一1#直流分屏；其二1#直流主屏；其三#3直流分屏；第二路的構成如下：其一2#直流分屏；其二4#直流分屏；其三2#直流主屏。二次人員查看了兩套絕緣監測及直流分屏監測裝置，仍無所獲，僅發現正母絕緣降低報文。

不管是分段隔離法還是拉路法，都不能確定故障。考慮到2#, 4#直流分屏絕緣監側裝置并不能選出接地饋線，重啟裝置，并發現其正負母線電壓均是0。一體化電源廠家解釋重啟絕緣監測裝置，可能會丟失參數，所以必須重新設置，在廠家人員的耐心指導下，我們成功的重新設置裝置參數，并保持。發現2#直流分屏絕緣監側裝置母線電壓的正控母、負控母電壓分別為3.2V;233.6V，正控母、負控母對地的電阻分別為1.22歐姆、708.26歐姆；此時支路絕緣選項中發現支路48#正、負電阻分別為2.88歐姆、負99.99歐姆；同時絕緣監測裝置在斷開48支路后，告警消失，確定直流故障點，即直流母線的電壓趨于正常。

通過查證，該站系新投運站，而2#直流分屏絕緣檢測裝置在投運前就存在故障，施工人員在重新更換裝置時，并沒有重新設置參數，所以不能選出支路。

3 防范措施

（1）加大培訓，提升變電運維人員的專業素質、技能水平。了解各廠家所生產的設備的具體操作方法，直流系統的原理、構成，懂得運用拉路法，定位發生故障的直流系統，做好隔離措施，避免檢修人員到達現場前，擴大故障范圍。

（2）嚴格把控驗收環節。廣大變電檢修人員一定要充分發揮作用，切實做好驗收工作，落實標準化驗收工作。檢查充電設備的工作狀態、針對蓄電池做充放電試驗、測試絕緣檢測裝置選線功能、檢查直流饋線低壓斷路器標示等等，通過科學的驗收、檢查確保充電設備、蓄電池及相關參數都可正常運行、合理設置相關參數，按規定設置直流饋線絕緣水平。充分發揮絕緣監測裝置的作用，尤其是在直流接地存在故障時，準確選出故障；盡可能用交流電源替代易發生故障的設備，比如帶電顯示器、狀態指示器等，合理把控直流系統供電范圍，減少故障。

（3）結合實際接線，明確直流系統原理及相關設備圖樣，力爭檢修人員能夠在發生故障時，第一時間發現并維修。

（4）做好防潮防滲檢查工作，比如油位計、戶外表計、外開關端子箱等等。定期清掃機構內端子、戶外端子箱，確保所有的控制器的溫濕度均在正常的范圍之內；另外如果有需要大修、例檢設備時，一定要切實做好防滲、防水等相關工作，及時更換變質、老化或者外皮已經磨損的二線線、電纜。

（5）如果有變更回路、技改，需要確保現場與圖是一致的，回路正確，在設計二次接線時，一定要注意避免寄生回路，減少因此而發生直流接地故障的機率。

4 結束語

在最短的時間之內定位并隔離、排除直流接地故障點是保障電網得以正常運行的根本舉措。為了盡快排查故障點，需要對絕緣監測裝置的選線原理、直流系統結構以及系統近期的操作情況、綜合絕緣監測裝置選線結果等各方面因素，尋找最佳定位方法，力爭在最短的時間內定位故障點，科學排除故障，使直流系統在發生故障后能在最短的時間之內恢復正常運行。

[1]張金亮,曾彩鳳.變電站直流系統運行與維護的探討[J].硅谷.2013(21).

[2]楊莉敏.淺談變電站直流系統的運行維護[J].科技創新與應用. 2014(35).

Rapid location and preventive measures of grounding faults in substation DC system

Chen Lihong
（The national network of Wencheng County power supply company ,Wenzhou Zhejiang,325300）

The DC system of substation relay protection device not only for the station, but also both the two loop voltage, the analytic method of fast locating fault in DC system, a fast fault to maintenance personnel, improve the system application

substation; DC system; grounding fault; rapid positioning