一起直流回路接地引發(fā)的斷路器誤跳閘事故探討

李志強

（國網(wǎng)新疆電力有限公司阿克蘇供電公司，新疆 阿克蘇地區(qū) 843000）

2017-12-22T09：00，某35 kV變電站35 kV線路進線3592斷路器跳閘，現(xiàn)場檢查保護裝置無報文，無故障錄波信息，初步分析可能為一起斷路器誤跳閘事故。

1 現(xiàn)場情況調(diào)查

1.1 一次設備檢查情況

變電檢修人員對一次設備進行檢查，并進行試驗，檢查及試驗結(jié)果均合格，未發(fā)現(xiàn)異常。

1.2 二次設備檢查情況

對斷路器內(nèi)部二次回路絕緣進行測試，測試值均在1.25 GΩ以上，試驗合格。對保護屏至端子箱二次電纜（敷設于電纜溝支架）進行絕緣測試，電纜絕緣不合格。

對斷路器端子箱回路進行檢查，發(fā)現(xiàn)交流220 V照明回路的N與35921隔離開關(guān)直流220 V信號回路809線之間無隔片，有異物將其短接，當35921隔離開關(guān)在合位時，直流回路正電與交流回路的N短接，形成直流正極接地回路。

2 3592斷路器跳閘原因分析

斷路器控制回路內(nèi)存在寄生回路（交流回路的N與35921隔離開關(guān)信號回路異物短接），隔離開關(guān)合閘后直流長期處于正極接地狀態(tài)。

斷路器控制電纜絕緣不合格，清晨時刻土壤內(nèi)及電纜溝內(nèi)潮氣較重，二次電纜絕緣急劇下降，隨著二次線絕緣電阻的下降，電源通過01→地→137→SQ遠方把手→DL輔助接點→TQ←102，施加在分閘線圈TQ上的電壓會逐漸增大，當二次控制電纜（137）絕緣電阻降至162 Ω以下時，施加在分閘線圈上的電壓將在98 V以上，使分閘線圈TQ達到脫扣電壓，造成斷路器跳閘。

3 暴露出的問題

該變電站無直流電壓監(jiān)測裝置，不能及時監(jiān)測到直流回路絕緣下降，變電站運維人員也沒有定期檢查直流對地電壓，沒有發(fā)現(xiàn)該變電站直流回路絕緣下降。

端子箱交、直流混裝，且交、直流接線在同一段端子排上，交流回路的N與直流回路之間無隔片隔離，造成異物短接，端子箱內(nèi)產(chǎn)生寄生回路，導致直流正電長期金屬性接地。

4 直流系統(tǒng)接地的危害性

4.1 直流正極接地

直流正極接地，有使保護及自動裝置誤動或斷路器偷跳的可能。因為一般跳合閘線圈、繼電器線圈正常與負極電源接通，若這些回路再發(fā)生一直接地，就可能引起誤動作。如圖1所示，當F1、F2兩點發(fā)生接地時，將會導致繼電器誤動作事故的發(fā)生，以上所述案例3592斷路器跳閘事故即為直流兩點接地造成。

圖1 直流回路兩點接地示意圖

4.2 直流負極接地

直流負極接地，有使保護自動裝置或斷路器跳閘線圈拒絕動作的可能。因為跳、合閘線圈，保護繼電器會在這些回路再有一點接地時，線圈被接地點短接而不能動作。如圖1所示，F(xiàn)2、F3兩點發(fā)生接地時，在繼電器兩端形成并聯(lián)分流回路，將會造成保護自動裝置或斷路器跳閘線圈拒絕動作。

4.3 直流回路正負極兩點接地

直流回路正負極兩點接地，如圖1所示，F(xiàn)1、F4兩點發(fā)生接地時，直流回路形成短路，短路電流會使電源保險熔斷或空氣開關(guān)跳閘。如果直流回路發(fā)生短路時空氣開關(guān)不能及時跳開，甚至可能發(fā)生電纜燒毀，引發(fā)火災事故。

5 防范措施

現(xiàn)將事故防范措施總結(jié)如下：①沒有安裝直流電壓監(jiān)測裝置的變電站應盡快安裝該裝置，沒有條件安裝的變電站應定期開展直流對地電壓檢查。使用儀表檢查時，表計內(nèi)阻應不低于2 000 Ω/V，以免人為造成直流接地。對發(fā)現(xiàn)直流對地電壓不滿足要求的，應及時進行檢查，找出接地回路，避免因直流接地引發(fā)事故。②重視繼電保護及二次回路絕緣檢查。新安裝變電站投運前的驗收二次回路絕緣，應嚴格按照二次回路驗收標準進行二次回路耐壓試驗，并按檢驗規(guī)程定期開展絕緣檢查，對發(fā)現(xiàn)不滿足要求的二次電纜應及時進行更換，對絕緣電阻下降的二次回路應進行重點監(jiān)控。③按國家電網(wǎng)公司《防止站用直流電源系統(tǒng)事故》規(guī)定，不得將變電站現(xiàn)場端子箱、機構(gòu)箱、智能控制柜內(nèi)的交、直流接線接在同一段端子排上；保護屏內(nèi)配有打印機等設備需使用交流電源的，其交流電源接線端子應與其他端子可靠隔離；新建、改擴建工程時，應對二次回路進行重點驗收，不符合反事故措施要求的，應馬上整改。④嚴格執(zhí)行二次回路標準化作業(yè)，執(zhí)行二次安措票，防止人為造成錯誤接線，導致直流接地。

6 結(jié)論

在直流系統(tǒng)中，發(fā)生一點接地并不能引起任何危害，但是如果不及時處理，直流系統(tǒng)會再發(fā)生一起接地故障，不僅對設備不利，還對整個電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。所以，當直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地后，必須盡快找出來進行處理。

參考文獻：

［1］國家電網(wǎng)公司運維檢修部.國家電網(wǎng)公司三十項變電反事故措施［S］.2017-03-31.