淺議變電站直流系統接地故障快速定位與防范措施

陸志強

（國網蘇州供電公司，江蘇 蘇州 215000）

淺議變電站直流系統接地故障快速定位與防范措施

陸志強

（國網蘇州供電公司，江蘇 蘇州 215000）

變電站直流系統（DC system），即二次系統的核心構成因子，變電站直流系統的運行穩定性從根本影響著電網的可靠性。直流系統接地故障是變電運行的首要問題，因此被業內運維工作者所關注。第一時間精準定位直流系統故障區域，在此基礎上及時處理故障，即為變電二次檢修工作的側重點。將以第一時間定位直流系統接地故障的作用及意義為切入點，在此基礎上深入探究了直流系統接地故障快速定位技術及故障防范措施。

變電站；直流系統；接地故障；防范措施

1 第一時間定位接地故障的作用及意義

通過實踐顯示，如果直流系統出現接地問題，那么很可能造成斷路器偷跳故障。在直流系統出現單點接地（One Point Grounding）后，如果存在另外一點接地，那么會導致直流系統直接短路，致使直流電源中斷供電，更有甚者會出現斷路裝置誤跳及拒跳的事故。在運行過程，直流系統出現單點接地后，運維檢修工作者要第一時間予以處理，進而防止發生兩點接地故障。

2 直流系統的構成

眾所周知，變電站直流系統由母線、電源與饋線等元件所構建。直流電源涵蓋充電裝置與（可充電）電池（Rechargeable）Battery，而饋線由主干線和支饋線所組建。（可充電）電池一般經大量蓄電池（Storage Battery）串聯，直流系統電壓越大，那么所需的蓄電池就越多；直流系統輸出的電流越高，那么所需并聯的蓄電池支路就越多。蓄電池并接在充電裝置的直流輸出端，以恒壓充電方式工作。正常狀態下，充電裝置充電時，（可充電）電池滿容量地處于備用狀態，也就是浮充狀態。充電裝置不僅可以為（可充電）電池補償功率損耗，同時還可以確保恒定輸出電壓與恒定輸出電流的調節。（可充電）電池與充電裝置的輸出都并接至直流母線，直流母線匯集直流電源輸出的電能，同時經相關直流饋線傳輸至下屬直流回路。

3 直流系統接地故障快速定位技術

對絕緣監測設備可以選出接地支路的故障，運行工作者在第一時間可利用拉合饋線空開檢查接地信號有無消失，進而分析選線結果的合理性，同時第一時間隔離故障支路，避免故障進一步發展，在二次檢修工作者到現場后經電位測量舉措檢查定位故障點，在此基礎上處理故障。如果選出的支路無法客觀地體現故障點，那么就要第一時間告知二次檢修工作者盡快到現場予以檢查。二次檢修工作者要利用檢查絕緣監測設備去檢查故障支路，在此基礎上對故障予以處理。

在絕緣監測設備顯示結果為母線對地絕緣下降，處于負失地狀態，即可斷定為母線接地故障。母線接地故障具有查找難度大的特點，要經拉路法（Pull Road Method）和分段隔離法等明確檢查定位接地區域。

拉路法：在一定的時間范圍內漸漸地拉開各饋線低壓斷路器，進而明確接地故障所在支路。在使用拉路法的過程中，要事先上報運維與調度系統，遵循“先戶外后戶內、先信號回路后操作回路”的基本原則進行。斷開支路低壓斷路器的時間要控制在3 s之內，不論有無接地，都要第一時間予以恢復。

圖1 直流失地快速定位流程圖

在采用拉路法依然不能明確接地支路的情況下，要采取直流系統構成使用分段隔離的措施對故障點予以全面的排查，要檢查直流母線外觀有無異物造成直流母線絕緣降低，在此基礎上，經輪流退出充電裝置、（可充電）電池等方式分析故障點有無出現在充電裝置及蓄電池上。同時要檢查直流母線運行模式，明確是否存在環供問題。如果以上方法均不能明確故障點，那么就要檢查直流系統有無互串及寄生回路等問題。如果斷開充電裝置，此段直流系統電壓無顯著變化，那么就能夠明確存在兩段直流系統互串的問題，經測量支路電流就能夠定位互串支路。圖1所示為直流失地快速定位流程圖。

4 變電站直流系統接地故障的防范措施

加強變電運維工作者關于直流系統的培訓，讓相關工作者掌握直流系統的構成，了解不同廠家裝置的操作形式，對于絕緣監測設備可以選出具體支路的接地故障，可經拉路法準確定位，在檢修工作者未到達現場時有效做好隔離，避免故障進一步發展。

變電檢修工作者在變電站建設的過程中，要予以有針對性的驗收把控，依附于指標化驗收作業卡驗收，側重于充電裝置工作狀態檢查、蓄電池充放電試驗、直流饋線接入前絕緣測試以及絕緣檢測設備選線功能等測試。同時要進行直流饋線低壓斷路器標識檢查，保障蓄電池與充電裝置的穩定運行。絕緣監測設備參數要依附于指標進行設置，直流饋線絕緣水平匹配于相關標準，在出現直流接地故障時，絕緣監測設備可以精準地選出故障支路；驗收過程中，一定要控制直流饋線的接入，針對狀態指示器及帶電顯示器等容易出現故障的裝置，可通過交流電源替代，盡可能避免使用直流電源，進而縮小直流系統供電范圍，控制故障發生率。

［1］葛猛，陶安培.一次變SF6封閉式組合電器故障原因分析［C］//吉林省電機工程學會學術年會，2015.

［2］陳神思.直流系統接地故障的分析與處理［C］//福建省科學技術協會第七屆學術年會分會場——提高水力發電技術 促進海西經濟建設研討會，2014.

TM862

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.089

2095－6835（2018）01－0089－02

〔編輯：劉曉芳〕