變電站直流系統(tǒng)接地故障分析及處理措施

劉方明

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電分公司 江蘇鎮(zhèn)江 212000）

一、變電站直流系統(tǒng)接地故障原因

變電站直流系統(tǒng)在運行中會受到多種因素的干擾，從而對其整體的絕緣性、耐蝕性等造成一定影響。直流系統(tǒng)接電故障原因通常包括以下幾點內(nèi)容：1.直流系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)損壞情況。直流系統(tǒng)二次回路和設(shè)備絕緣材料不符合規(guī)定標準，絕緣性能出現(xiàn)了下降，或者直流系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)壓傷和磨損等問題，造成電路元器件發(fā)熱異常，影響設(shè)備的絕緣性能。2.環(huán)境因素影響。變電站通常建造在室外環(huán)境中，遭受到惡劣天氣的影響就是不可避免的，受到塵土的腐蝕，造成設(shè)備絕緣裝置的老化，無法發(fā)揮良好絕緣作用。3.操作失誤或維護不到位。在變電設(shè)備操作和維護過程中，存在著二次回路和設(shè)備連接組裝不正確的問題，運維人員控制工作中出現(xiàn)失誤而造成回路接地，交流電流接入到直流系統(tǒng)中，最終導(dǎo)致接地故障。4.動物爬進直流系統(tǒng)的端子箱內(nèi)部，使得線路發(fā)生連接問題，引發(fā)直流系統(tǒng)接地故障。

二、變電站直流系統(tǒng)接地故障處理措施

（一）拉回路法

拉回路法是分析和解決直流故障中常見的方法之一。將線路中的一條直流饋線斷開，此時接地故障消失則代表接地點存在于此回路中，相反則不在此回路中，需要及時恢復(fù)此饋線的供電。在應(yīng)用此方法進行故障檢測之前需要向調(diào)度監(jiān)控中心進行申請匯報，在得同意后才能開展相應(yīng)操作，同時將直流饋線電源消失時間控制在3s之內(nèi)，嚴格按照先信號回路，再控制回路，最后保護回路的順序展開工作[1]。拉回路法只能將故障點定位到屏柜或者某個回路中，并不能找到具體的故障點。與此同時，在直流系統(tǒng)較為復(fù)雜的情況下還會導(dǎo)致非常規(guī)回路的出現(xiàn)?，F(xiàn)階段，變電站整體的自動化水平不斷提高，對電源供電的穩(wěn)定性也提出了更高的要求，直接切掉直流供電電源可能對設(shè)備運行造成嚴重影響。在進行擴建和改進后，變電站內(nèi)部的二次回路會變得更加復(fù)雜，可能出現(xiàn)寄生回路的情況，進而為故障尋找和排除工作帶來一定困難。

（二）尋找接地位置

首先應(yīng)做好系統(tǒng)母線的排查工作。在直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的時候，監(jiān)控顯示裝置將發(fā)出警告信號，警報裝置安裝在上位機和監(jiān)控器上，顯示信號為直流電源的壓差。此時工作人員需要及時確認報警信號發(fā)出的位置，確定是直流接地故障還是錯誤信號，在確定是接地問題的情況下應(yīng)遵循從室內(nèi)到室外的原則對母線展開全面排查，找到故障接地點。在實際排查的時候，操作人員應(yīng)確保全過程動作的平穩(wěn)性，防止出現(xiàn)再次接地現(xiàn)象。處理直流系統(tǒng)接電故障應(yīng)按照斷路器的排列順序以此斷開斷路器。此時如果警告信號消失則代表此條線路存在接地故障。具體操作是切斷此斷路器，再按照斷路器標識確定電纜的位置并解除電纜，依照現(xiàn)場情況對電纜實施分段解除處理。當全部的直流輸出斷路器切斷后，警告信號依舊存在，就代表不存在直流系統(tǒng)接地故障，此時應(yīng)恢復(fù)電力供應(yīng)。

（三）變電站檢查中的安全事項

在變電站檢查工作中，操作人員應(yīng)提高對安全執(zhí)行的重視程度，檢查拉路過程中應(yīng)確保調(diào)度保持較高的統(tǒng)一性，將拉路時間控制在4s之內(nèi)，同時保證整個過程的有序性，防止出現(xiàn)失去保護電源、重合閘電源操作時間過長等情況。此外，在拉路操作中還應(yīng)確保誤動作能夠進行完全接觸，使得操作電源重啟后能夠順利投入使用。變電站直流系統(tǒng)故障排查工作應(yīng)安排兩個以上的工作人員，提高整體操作的安全性，進而避免出現(xiàn)觸電事故。當出現(xiàn)安全事故的時候，另一個人也能進行快速處理，從而避免造成更為嚴重的損失和危害。在實際檢查工作中中，操作人員必須要嚴格按照設(shè)計流程和圖紙說明展開檢測工作，嚴格控制端子線頭拆錯問題的出現(xiàn)，并避免在復(fù)接線過程中發(fā)生接錯和遺留問題。對檢查工作全過程進行記錄和說明，確保變電站直流系統(tǒng)接地故障排除和解決的規(guī)范性及嚴謹性。

（四）使用先進的便攜裝置

直流接地故障儀采用二分法，其工作原理是引入波形分析法，通過在直流母線和地之間加入特定周期性的電壓信號，借助卡鉗探頭對支路電流進行詳細檢測，分析波形來實現(xiàn)故障分析和排查。將信號發(fā)生器始終連接在支路電源端，故障檢測器和鉗形電流表始終在直流支路的負荷端實施檢測。此項裝置具有檢測精度高、抗干擾能力強、不甩線等優(yōu)點，同時還能在不影響系統(tǒng)運行的情況下進行不斷電連續(xù)查找，具有較高的工作效率，成本也比較低。

三、結(jié)束語

綜上所述，在先進科學技術(shù)和研發(fā)手段的支持下，變電站系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的更新?lián)Q代的速度實現(xiàn)了顯著提高，并逐漸朝著自動化和智能化的方向發(fā)展。自動化變電站的不斷發(fā)展和直流絕緣監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，使得直流系統(tǒng)故障分析的精度和整體的判斷能力得到了顯著增強[2]。然而在應(yīng)對處理復(fù)雜變電站直流系統(tǒng)接地故障的時候，還是需要專業(yè)技術(shù)人員對其展開準確判斷和定位。在保證合理性的前提下分析變電站直流系統(tǒng)接地故障的產(chǎn)生原因，制定有效的處理措施，同時對常見故障處置方案提出相應(yīng)的建議，使其具有一定的普適性，在處理不同接地故障的時候能夠發(fā)揮出更大的作用。與此同時，檢修人員在處理接地故障過程中不斷積累經(jīng)驗，其對于系統(tǒng)的維護能力、變電站直流系統(tǒng)接地故障分析和處理能力都得到顯著提高，從而為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供可靠保障。