直流系统绝缘降低的危害及处理

直流系统绝缘降低的危害及处理

赖波涛

赖波涛

广东电网有限公司惠州供电局；516001

摘要:本文首先介绍了直流系统接地故障的分类，直流系统绝缘降低的原因，直流系统绝缘降低的危害以及常规的处理方法，另外还介绍了直流系统中绝缘薄弱环节的查找方法，并提出了避免直流系统运行中绝缘降低的方法。

【关键词】：绝缘降低；直流系统；危害；处理；蓄电池

1前言

为了能够更好的提供控制回路、信号回路、保护回路和自动装置回路在运行中所需的电源，在大多数的发电厂大中型变配电所中通一般都使用蓄电池组直流操作电源系统。目前有关直流电源系统的技术标准，操作规程，维修标准，技术法规和其他的许多规定，已逐渐走向成熟。但是，在现实的变电运行中，还有很多由于直流问题造成的意外事故，最近几年中由于直流绝缘降低或破坏引起的意外损坏事故显著增加。导致直流绝缘降低或破坏的原因有很多，但是如何采取有效措施对其进行有针对性的纠正和预防，值得我们进行深刻地探讨。

2直流系统绝缘降低的原因

目前有很多的原因都会致使直流系统绝缘降低，而且湿度、温度等外界环境因素都会对其绝缘状况产生很大的影响。在二次回路中使用的接线端子，跳合闸线圈等是否有良好的绝缘性能，会直接影响直流系统中总的绝缘电阻，另外在二次回路中所使用的起辅助作用的设备，如闸刀、按钮、灯座、辅助触点等，也会对其产生直接的影响。导致直流系统绝缘降低的直接原因有：操作直流系统中的二次线接线松动脱落导致误接地；环境中相对湿度过大导致直流系统绝缘下降等等。

3直流系统中绝缘薄弱环节的查找方法

3．1直流系统接地查找的一般原则。

(1）对于一般的直流电源馈线，查找时使用瞬停的方法。即打开某一馈线刀闸的开关，然后快速地合上(切断时间不能大于3秒钟)，观察绝缘监察装置中的接地信号是否瞬时消失，如果没有消失那么再去选择其他的馈线。

(2)对于一些重要的直流电源馈线，在查找时使用转移馈线的方法。即首先将该馈线转移到其他的直流母线上，观察其接地信号是否移动，然后判断该馈线是否接地。

3．2查找接地点的具体步骤。

（1）首先，通过绝缘监察装置确定出是正极接地或负极接地，并且读出其接地电阻值的大小。

（2）瞬时停止不重要的直流馈线，观察接地信号的变化。

（3）利用转移馈线的方法对其它重要馈线进行选择，观察接地信号的变化。

（4）当选择好某个馈线后，然后再进一步选择其支线及负荷，等到检查出故障点时，通知班组对其进行处理。

（5）如果负荷选择完之后，接地信号还没有被消除，这时就应该应按顺序选择蓄电池、充电设备，直流母线等。

4直流系统绝缘降低造成的危害

发电厂和变电站的直流系统非常的复杂，而且它是由电缆线路、各配电装置端子箱，操动机构等相连接构成的，因此产生接地的机率较大。如果有一点接地，这时没有短路电流，所以熔断器就不会被熔断，并且可以正常运行。但是如果系统的另一点也发生接地时，就有可能致使控制回路、信号回路、继电保护回路及自动装置回路产生误动。在直流操作回路中，如果发生两点接地，那么电流就会流过断路器的跳闸线圈，从而导致励磁出口或开关偷跳，给电力系统的正常运行带来了很大的威胁。

5直流系统绝缘降低的处理方法和措施

第一，应该定期擦拭二次回路的接线。如果长时间的不对接线进行擦拭，那么接线端子，继电器，仪表等电力电缆终端就会积累越来越多的灰尘，从而降低绝缘电阻，使回路接地和对地漏电流变大。

第二，擦试进出线表面的污垢。长时间不对进出线进行擦试时，在每个设备(各端子和各继电器)进出线的表层就会产生一层污垢，如果对其清洁不及时，就会导致绝缘表面有漏电电流产生。这些污垢只通过吹扫是扫不掉的，必须使用占有水或酒精的棉布（根据设备的情况）对设备中的每一根进出线以及接线处认真地进行清擦，直到显露出原有本色为止，对已经被损坏或磨损的绝缘层应进行绝缘包扎或对其穿上绝缘管。

第三，对直流系统进行定期地测试。对于直流系统上的每个设备，每年都要对其进行预防性的测试，更换在测试中出现故障的设备或部件。

第四，对户外二次接线进行处理。对于户外的二次接线，例如升压站内的各个开关以及各个端子箱，都要对其采取防雨和锄草的措施，以防雨水和各种杂草进入端子箱里去，从而导致接地。

6案例分析

××××年××月××日，110kV××站110kV××线×××线路由运行转检修，操作过程中#2直流系统发生接地故障。巡检人员告知，110kV××线×××开关转至冷备用状态时发生直流接地故障，另外，××××40接地刀闸无法操作。

考虑到直流接地与接地刀闸无法操作两个问题并无必然联系，我们决定先处理直流接地故障。经检查，#2直流系统绝缘监测装置显示：110kV××线××××测控装置所在支路正极接地，接地电阻为0.0k。

检查监控机无发现保护异常信号，再依次检查线路测控屏、开关机构箱、端子箱和刀闸操作机构箱均无发现烧焦现象，设备无受潮、无异常、无刺激性气味。接着，在110kV××线××××测控屏上测量发现遥信公共端对地居然有交流电压，从而推测交直流系统间存在串电回路。

通过逐一解线排查，终于发现接地点在开关端子箱的线路TYD二次电压监视继电器YJS上，该继电器为DY-32电磁型电压继电器。将继电器拆卸下来仔细观察，试验发现其常开接点和常闭接点在动作过程中会发生短路，偶尔会卡死、无法返回。

由图1可知，继电器YJS的常开接点“①-③”用于直流回路中，当“线路YDR有压”时发信；YJS的常闭接点“⑤-⑦”用于交流回路中，接入××××40接地刀闸操作闭锁回路，确保线路带电时地刀无法操作。

当时，开关在冷备用状态，线路已停电、线路TYD二次电压已消失，电压继电器YJS的常闭接点“⑤-⑦”应该导通。但是，继电器机构卡涩使得YJS常闭接点无法返回，从而导致888回路失电，××××40接地刀闸无法操作。

同时，由于继电器YJS接点“①-⑤”之间发生短路，致使信号公共回路S501通过交流系统接地，××线××××测控装置电源正极金属性接地。+KM→1K→YJS①→YJS⑤→3G常闭接点→4G常闭接点→DL常闭接点→1RD→站用交流系统A相母线→站用变低压侧A相绕组→N相→GND。

此直流接地现象只有在开关处于冷备用状态时才会发出，开关合上时接地消失，因此，正常运行时无法发现。我们立即将故障的电压继电器YJS更换，更换后回路工作正常。

7总结

直流系统对电厂的安全运行有着非常重要的作用，而直流系统绝缘降低会严重影响电厂的安全运行，因此本文对直流系统绝缘降低的成因、危害进行了探讨和分析，总结了目前广泛使用的直流系统薄弱环节的查找方法，形成了一套行之有效的适宜的查找思路，并在实际工作中得到很好的验证。最后探讨了直流系统发生绝缘降低时的处理方法及措施。熟练掌握快速查找和处理直流系统绝缘降低的经验方法，有利于及时处理故障，以保证设备的安全运行，确保电网稳定运行。

参考文献

[1]刘柏林,吕漫丽等.电力系统继电保护新技术的发展与分析[[J].科技信息.2008-14

[2]王旭荣等.浅谈变电站直流系统接地故障及处理[J].内蒙古石油化工2008.4

[3]刘森,张海凤,李书勇.广州换流站直流电源系统的改造设计与实施[J].电力系统保护与控制,2009,37(9):49一52.