淺談繼電保護(hù)裝置直流接地問題的防范

國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司 江蘇南京 210061

摘要：伴隨著我國電力事業(yè)的建設(shè)與發(fā)展 ，變電站與發(fā)電站的建設(shè)中逐漸注重對電力系統(tǒng)中的直流電源的應(yīng)用。直流電源不僅能夠有效保證電力系統(tǒng)在超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下仍能夠持續(xù)供電 ，還能為系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置提供有效的直流電

源。本文針對 35kV 變電站的建設(shè)和運(yùn)營中存在的不足和問題進(jìn)行分析，并提出合理的應(yīng)對措施進(jìn)行應(yīng)對。

【關(guān)鍵詞】35kV 變電站 繼電保護(hù) 電力故障 電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置極易在區(qū)域供電的 35kV 變電站運(yùn)營的過程中發(fā)生，如果故障不能夠進(jìn)行合理的處置，就會對區(qū)域電力安全穩(wěn)定帶來威脅，因此，35kV 變電站的繼電保護(hù)問題需要得到足夠的重視。

1 繼電保護(hù)裝置在35kV變電站的作用

1.1 對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視

繼電保護(hù)裝置能夠起到監(jiān)視電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的作用，對發(fā)生的供電故障進(jìn)行及時(shí)處理，切斷故障元件最近的斷路器，使故障對整個(gè)電力系統(tǒng)的影響降到最低。繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)安裝，要結(jié)合電力安全系統(tǒng)的整體格局，保證電力系統(tǒng)的整體性，從而保證對 35kV 變電站的電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行有效的監(jiān)視。

1.2 對電氣設(shè)備的工作狀況進(jìn)行有效反饋

繼電保護(hù)裝置可以對電氣設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行有效反饋。如果電力設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，繼電保護(hù)裝置便可以將故障信息傳達(dá)給值班人員，通知值班人員及時(shí)組織維修工作或故障排除。

2 35kV變電站繼電保護(hù)存在的問題和解決方案基層供電公司缺乏繼電保護(hù)、高壓試驗(yàn)等專業(yè)人員，對于 35kV 變電站的問題，通常由普通的變電檢修人員進(jìn)行處理。雖然一次設(shè)備缺陷處理對于檢修人員來說不是問題，但對于二次保護(hù)問題去發(fā)經(jīng)驗(yàn)，從而導(dǎo)致問題難以得到有效處理，影響了電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.1 直流接地問題和措施

直流接地是常見的電力系統(tǒng)問題之一，主要原因是蓄電池漏液。導(dǎo)線絕緣因?yàn)槟p等情況發(fā)生破損。直流電源是電力系統(tǒng)極其重要的組成部分，主要是為許多重要負(fù)荷和繼電保護(hù)、自動裝置等提供供電和照明電源。如果直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地，系統(tǒng)還可以正常運(yùn)行，因?yàn)椴粫l(fā)生電流短路，但是會留下故障隱患，仍需及時(shí)排除問題。如果直流電源的另一點(diǎn)也發(fā)生接地情況，那么很可能發(fā)生直流電源短路問題，從而切斷保護(hù)裝置的電源開關(guān)，或者熔斷直流屏熔斷器，造成保護(hù)誤動或拒動的情況，嚴(yán)重的可能會引起較大的電力系統(tǒng)事故。因此，如果直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地，需要及時(shí)對故障進(jìn)行處理，避免長時(shí)間在在這種情況下工作，防止嚴(yán)重的電力系統(tǒng)故障發(fā)生。

在排查直流接地問題時(shí)，第一要對接地支路進(jìn)行確定，排查絕緣監(jiān)測裝置中的問題發(fā)生點(diǎn)，然后通過支路確定相關(guān)回路和保護(hù)裝置。具體的處理步驟可以按照如下進(jìn)行：結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，采用拉路尋找或者逐段排除的方法判斷直流接地地點(diǎn)，按照先室外后室內(nèi)或者先信號后操作部分原則進(jìn)行。

2.1.1 拉路法

利用拉路法判斷接地地點(diǎn)時(shí)，如果把直流系統(tǒng)中的直流接地回路分離出來進(jìn)行運(yùn)行，那么此時(shí)直流母線的正負(fù)極對地電壓出現(xiàn)平衡。所以說直流接地在某個(gè)回路中發(fā)生的的可能性可以通過讓直流接地回路瞬間停電來進(jìn)行排查。但由于直流系統(tǒng)供電是不間斷的，所以在進(jìn)行故障排查時(shí)，不能夠輕易停電。如果在切斷某個(gè)回路時(shí)，相關(guān)故障消失，說明在所選回路中存在故障，進(jìn)一步排查就可以縮小故障范圍，最終確定支路。

2.1.2 逐段排除法

逐段排除是讓直流負(fù)荷分段開環(huán)運(yùn)行，再將回路環(huán)路開關(guān)和直流母線分段開關(guān)斷開，然后應(yīng)用拉路法進(jìn)行故障排查。這種方式更容易去頂故障范圍。在進(jìn)行直流回路切斷時(shí)，切段時(shí)間不能超出 3 秒。如果接地發(fā)生時(shí)有人在工作，那么接地發(fā)生在工作設(shè)備上的可能性通常較大，因此需要先對工作設(shè)備進(jìn)行排查，切斷工作設(shè)備直流電源，觀察直流接地信號。

2.2 控制回路斷線的問題和措施

控制回路斷線也是電力系統(tǒng)中常見的問題之一，主要產(chǎn)生的原因是有斷路器分合閘線圈損壞；接線松散；保護(hù)操作箱位置的繼電器損壞；斷路器機(jī)構(gòu)的其他閉鎖觸點(diǎn)未閉合；閉鎖繼電器損壞等。

控制回路斷線故障發(fā)生時(shí)，可以采取的處理措施包括：對操作箱的 TWJ 或 HWJ 燈進(jìn)行檢查，如果控制回路正常時(shí)燈亮，可能是TWJ 或 HWJ 繼電器提供的信號觸點(diǎn)有問題，或者分合閘回路接線發(fā)生松動，亦或是信號回路故障；對控制電源的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測。用歐姆表對分合閘線圈進(jìn)行測量時(shí)，如果電阻的測量值在 30 ～ 200Ω 的范圍內(nèi)，說明分合閘回路線圈沒有問題，如果分合閘線圈的阻值明顯錯誤，那么說明線圈有問題，需要進(jìn)行替換。如果線圈在排查之后發(fā)現(xiàn)是沒有問題的，而控制電源空開跳閘，說明在分合閘回路上發(fā)生了短路，需要進(jìn)行絕緣檢查。

2.3 保護(hù)裝置異常的問題和措施

由于元件損壞、老化，保護(hù)裝置也會出現(xiàn)異常。對于這種問題，工作人員需要排查出具體的損壞插件，而不需要排查出具體元件，因?yàn)楣收显呐挪殡y度很高，要求工作人員有很高的技術(shù)水平，而且硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，修復(fù)難度大，現(xiàn)場處理需要花費(fèi)大量的時(shí)間。元件損壞主要是由于以下原因引起的：

（1）設(shè)計(jì)方面：在進(jìn)行回路參數(shù)設(shè)計(jì)或者保護(hù)裝置的軟件設(shè)計(jì)時(shí)，有嚴(yán)重的程序BUG，或者設(shè)計(jì)缺陷。對于這種情況，需要與廠家溝通進(jìn)行系統(tǒng)漏洞修補(bǔ)和升級。

（2）電源方面：由于電源的超期運(yùn)行或者電源的質(zhì)量不過關(guān)，導(dǎo)致電源發(fā)生損壞。

（3）電磁干擾方面：以往的繼電保護(hù)裝置，對于電磁的抗干擾能力很差，電磁的兼容性差，因此元件更容易損壞。

（4）元器件質(zhì)量方面：元器件質(zhì)量主要包括液晶顯示失效、A/D 轉(zhuǎn)換故障、KCT 損壞以及老化嚴(yán)重等問題。對于由于運(yùn)行時(shí)間長，導(dǎo)致保護(hù)異常的保護(hù)裝置，可以通過更換CPU 插件或者電源插件等方法解決。

3 結(jié)語

35kV 是電網(wǎng)系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)組成部分，必須給予高度的重視。繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用是確保 35kV 變電站安全穩(wěn)定工作的重要保障，需要加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的管理和監(jiān)測，減少故障的發(fā)生，保護(hù)變電站工作的正常運(yùn)行，促進(jìn)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展。