變電站直流系統(tǒng)接地故障快速定位與預(yù)防措施

陳麗紅

（國(guó)網(wǎng)文成縣供電公司，浙江溫州，325300）

變電站直流系統(tǒng)接地故障快速定位與預(yù)防措施

陳麗紅

（國(guó)網(wǎng)文成縣供電公司，浙江溫州，325300）

變電站直流系統(tǒng)不僅為全站繼電保護(hù)類裝置，同時(shí)還兼具二次回路提供電壓，解析快速定位直流系統(tǒng)故障的方法，有利于檢修人員快速處理故障問題，提升系統(tǒng)應(yīng)用。

變電站；直流系統(tǒng)；接地故障；快速定位

1 直流系統(tǒng)接地故障快速定位的方法

1.1 絕緣監(jiān)測(cè)裝置可選出接地支路

運(yùn)行人員針對(duì)可利用絕緣監(jiān)測(cè)裝置選出接地支路的故障，僅需檢查接地信號(hào)，即可判斷是否正確選線，在具體操作時(shí)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(xiàn)場(chǎng)再次擴(kuò)大故障，測(cè)量電位，即可確定并排除故障點(diǎn)。

假設(shè)所選支路，并不能反映故障點(diǎn)，那么一定要第一時(shí)間告之二次檢修人員，以方便相關(guān)人通過檢查選線裝置、絕緣監(jiān)測(cè)裝置參數(shù)等方法，確定具體發(fā)生故障的支路并排除。

1.2 絕緣監(jiān)測(cè)裝置不能選出接地支路

假設(shè)監(jiān)測(cè)結(jié)果是母線正處于失地、負(fù)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(fā)生故障的支路。在操作前一定要及時(shí)通知調(diào)度、運(yùn)維等相關(guān)部門。在操作時(shí)主要遵循兩先兩后原則：即先戶外、信號(hào)回路；兩后指的是后戶內(nèi)、操作回路。不管是否接地都要在3秒內(nèi)斷開支路低壓斷路器，盡快恢復(fù)。在斷開電源前，做好隔離措施。

1.4 分段隔離

假設(shè)運(yùn)用上述方法無法明確接地支路，則可使用本法確定故障點(diǎn)。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(huì)使直流母線絕緣下降的異物；第二步判斷故障點(diǎn)是否存在蓄電池本體、充電設(shè)備本體，具體可結(jié)合蓄電池組、充電設(shè)備等方法進(jìn)行。第三步，通過檢查，判斷直流母線在運(yùn)行時(shí)是否存在環(huán)供的現(xiàn)象。最后，如果通過上述步驟，仍不能確定具體故障點(diǎn)，建議檢查直流系統(tǒng)是否存在寄生回路、或者直流系統(tǒng)互串等問題。比如直流系統(tǒng)蓄電池電壓在斷開充電設(shè)備之后，電壓依然沒有明顯的變化，此時(shí)可側(cè)量支路電流，從而判斷兩段直流系統(tǒng)互串，并定位互串支路。

1.5 綜合判斷

通過后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，檢查相關(guān)報(bào)文，比如直流系統(tǒng)告警記錄、近期操作事件記錄等，判斷發(fā)生故障的時(shí)間。結(jié)合當(dāng)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(diǎn)。

2 直流接地故障案例分析

圖1 變電站直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

因絕緣監(jiān)測(cè)裝置參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)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(hào)。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)側(cè)直流母線電壓正負(fù)母線電壓分別為“+3.8 V”“-233.2 V”，絕緣監(jiān)側(cè)裝置顯示“正母絕緣降低”“正母對(duì)地欠壓”“正對(duì)地電壓8 V”“負(fù)對(duì)地電壓230 V”“正控母對(duì)地電陰3.64歐姆”，未選出接地支路。

如下兩種主屏充電機(jī)均為該站直流系統(tǒng)供電：一路的構(gòu)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(gòu)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(jiān)測(cè)及直流分屏監(jiān)測(cè)裝置，仍無所獲，僅發(fā)現(xiàn)正母絕緣降低報(bào)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(jiān)側(cè)裝置并不能選出接地饋線，重啟裝置，并發(fā)現(xiàn)其正負(fù)母線電壓均是0。一體化電源廠家解釋重啟絕緣監(jiān)測(cè)裝置，可能會(huì)丟失參數(shù)，所以必須重新設(shè)置，在廠家人員的耐心指導(dǎo)下，我們成功的重新設(shè)置裝置參數(shù)，并保持。發(fā)現(xiàn)2#直流分屏絕緣監(jiān)側(cè)裝置母線電壓的正控母、負(fù)控母電壓分別為3.2V;233.6V，正控母、負(fù)控母對(duì)地的電阻分別為1.22歐姆、708.26歐姆；此時(shí)支路絕緣選項(xiàng)中發(fā)現(xiàn)支路48#正、負(fù)電阻分別為2.88歐姆、負(fù)99.99歐姆；同時(shí)絕緣監(jiān)測(cè)裝置在斷開48支路后，告警消失，確定直流故障點(diǎn)，即直流母線的電壓趨于正常。

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

3 防范措施

（1）加大培訓(xùn)，提升變電運(yùn)維人員的專業(yè)素質(zhì)、技能水平。了解各廠家所生產(chǎn)的設(shè)備的具體操作方法，直流系統(tǒng)的原理、構(gòu)成，懂得運(yùn)用拉路法，定位發(fā)生故障的直流系統(tǒng)，做好隔離措施，避免檢修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前，擴(kuò)大故障范圍。

（2）嚴(yán)格把控驗(yàn)收環(huán)節(jié)。廣大變電檢修人員一定要充分發(fā)揮作用，切實(shí)做好驗(yàn)收工作，落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)收工作。檢查充電設(shè)備的工作狀態(tài)、針對(duì)蓄電池做充放電試驗(yàn)、測(cè)試絕緣檢測(cè)裝置選線功能、檢查直流饋線低壓斷路器標(biāo)示等等，通過科學(xué)的驗(yàn)收、檢查確保充電設(shè)備、蓄電池及相關(guān)參數(shù)都可正常運(yùn)行、合理設(shè)置相關(guān)參數(shù)，按規(guī)定設(shè)置直流饋線絕緣水平。充分發(fā)揮絕緣監(jiān)測(cè)裝置的作用，尤其是在直流接地存在故障時(shí)，準(zhǔn)確選出故障；盡可能用交流電源替代易發(fā)生故障的設(shè)備，比如帶電顯示器、狀態(tài)指示器等，合理把控直流系統(tǒng)供電范圍，減少故障。

（3）結(jié)合實(shí)際接線，明確直流系統(tǒng)原理及相關(guān)設(shè)備圖樣，力爭(zhēng)檢修人員能夠在發(fā)生故障時(shí)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并維修。

（4）做好防潮防滲檢查工作，比如油位計(jì)、戶外表計(jì)、外開關(guān)端子箱等等。定期清掃機(jī)構(gòu)內(nèi)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(nèi)；另外如果有需要大修、例檢設(shè)備時(shí)，一定要切實(shí)做好防滲、防水等相關(guān)工作，及時(shí)更換變質(zhì)、老化或者外皮已經(jīng)磨損的二線線、電纜。

（5）如果有變更回路、技改，需要確保現(xiàn)場(chǎng)與圖是一致的，回路正確，在設(shè)計(jì)二次接線時(shí)，一定要注意避免寄生回路，減少因此而發(fā)生直流接地故障的機(jī)率。

4 結(jié)束語(yǔ)

在最短的時(shí)間之內(nèi)定位并隔離、排除直流接地故障點(diǎn)是保障電網(wǎng)得以正常運(yùn)行的根本舉措。為了盡快排查故障點(diǎn)，需要對(duì)絕緣監(jiān)測(cè)裝置的選線原理、直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)近期的操作情況、綜合絕緣監(jiān)測(cè)裝置選線結(jié)果等各方面因素，尋找最佳定位方法，力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)定位故障點(diǎn)，科學(xué)排除故障，使直流系統(tǒng)在發(fā)生故障后能在最短的時(shí)間之內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行。

[1]張金亮,曾彩鳳.變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)的探討[J].硅谷.2013(21).

[2]楊莉敏.淺談變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)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