变电站直流系统接地故障快速定位及防范对策邵稳

变电站直流系统接地故障快速定位及防范对策邵稳

邵稳杨琦

(国网合肥供电公司安徽省合肥市230022)

摘要：直流系统作为变电站运行的重要组成部分，关系到继保装置的正常运行，而且对远动装置和通讯装置高效运行有着至关重要的作用，对我国电网系统安全有着重要影响。从直流系统运行维护的实践上来看，发生接地故障之后，必须在其产生较大影响之前排除故障，减少损失，这就需要工作人员根据故障的具体表现来快速对故障进行定位，采取有效措施排除故障，保证变电站直流系统可靠性与稳定性。电能与我们的生活息息相关，用科学有效的方法对变电站直流系统进行管理和维护，保证其运行效率。结合目前我国变电站直流系统运行现状和一些实践经验，对故障快速定位，找出故障原因，提出相应防范意见。

关键词：变电站；直流系统；快速定位；接地故障

引言

实践表明，如果直流系统出现接地问题，那么很可能造成断路器误动作故障。在直流系统出现单点接地（OnePointGrounding）后，如果存在另外一点接地，那么会导致直流系统直接短路，致使直流电源中断供电，更有甚者会出现保护装置误动或拒动的事故。在运行过程，直流系统出现单点接地后，运维检修工作者要第一时间予以处理，进而防止发生两点接地故障。

1直流系统的构成

众所周知，变电站直流系统由母线、电源与馈线等元件所构建。直流电源涵盖充电装置与（可充电）电池（Rechargeable）Battery，而馈线由主干线和支馈线所组建。（可充电）电池一般经大量蓄电池（StorageBattery）串联，直流系统电压越大，那么所需的蓄电池数量就越多；直流系统输出的电流越高，那么所需的蓄电池容量就越大。蓄电池并接在充电装置的直流输出端，以恒压充电方式工作。正常状态下，充电装置充电时，（可充电）电池满容量地处于备用状态，也就是浮充状态。充电装置不仅可以为（可充电）电池补偿功率损耗，同时还可以确保恒定输出电压与恒定输出电流的调节。（可充电）电池与充电装置的输出都并接至直流母线，直流母线汇集直流电源输出的电能，同时经相关直流馈线传输至下属直流回路。

2变电站运行中直流系统接地故障原因分析

1.1气候环境影响和设备损坏产生接地故障

在我国变电站直流系统运行过程之中，直流系统很多相关电路设备是直接与外界环境相接触的，故此相关电路设备就会与外界环境有很大关联。过高水分含量使得端子箱、压力表等设备出现短路等故障，对直流系统就会容易出现接地故障问题。设备老化、线路老化等问题，也是直流系统接地故障出现原因。

1.2对直流系统维护时间减少而出现问题

部分变电站为了提高变电效率而不断减少相关设备电路维护时间，出现许多接地故障漏检现象，使得直流系统出现故障现象经常发生。

1.3安全规章制度执行力度不够

在我国变电站之中，工作人员对安全规章制度的执行实际工作与工作记录存在很大差异，而且相关事项记录模糊，只做表面工作，对于实际的故障点分析记录以及一些防范措施没有涉及，是造成变电变电站直流系统故障原因之一。

3直流系统接地故障快速定位技术

对绝缘监测设备可以选出接地支路的故障，运行工作者在第一时间可利用拉合馈线空开检查接地信号有无消失，进而分析选线结果的合理性，同时第一时间隔离故障支路，避免故障进一步发展，在二次检修工作者到现场后经电位测量等措施检查定位故障点，在此基础上处理故障。如果选出的支路无法客观地体现故障点，那么就要第一时间告知二次检修工作者尽快到现场予以检查。二次检修工作者要利用绝缘监测设备去检查故障支路，在此基础上对故障予以处理。在绝缘监测设备显示结果为母线对地绝缘电阻下降，母线电压不平衡，即可断定为母线接地故障。母线接地故障具有查找难度大的特点，要经拉路法（PullRoadMethod）和分段隔离法等明确检查定位接地区域。

拉路法即在一定的时间范围内渐渐地拉开各馈线低压断路器，进而明确接地故障所在支路。在使用拉路法的过程中，要事先上报运维与调度系统，遵循“先户外后户内、先信号回路后操作回路”的基本原则进行。断开支路低压断路器的时间要控制在3s之内，不论有无接地，都要第一时间予以恢复。在采用拉路法依然不能明确接地支路的情况下，要采取直流系统构成使用分段隔离的措施对故障点予以全面的排查，要检查直流母线外观有无异物造成直流母线绝缘降低，在此基础上，经轮流退出充电装置、（可充电）电池等方式分析故障点有无出现在充电装置及蓄电池上。同时要检查直流母线运行模式，明确是否存在环网供电的问题。如果以上方法均不能明确故障点，那么就要检查直流系统有无互串及寄生回路等问题。如果断开充电装置，此段直流系统电压无显著变化，那么就能够明确存在两段直流系统互串的问题，经测量支路电流就能够定位互串支路。

3防范措施

（1）加强变电运维人员直流系统的培训力度，熟悉直流系统的构成，掌握不同厂家设备的操作方法，对于绝缘监测装置能够选出具体支路的直流系统接地故障能够通过拉路法准确定位，在检修人员到达现场前做好有效隔离措施，防止故障范围扩大。

（2）变电检修人员在变电站基建环节做好验收把控，按标准化验收作业卡进行验收。重点完成蓄电池充放电试验、充电设备工作状态检查、绝缘检测装置选线功能测试、直流馈线接入前绝缘测试等试验项目、直流馈线低压断路器标示检查，确保蓄电池、充电设备可靠运行，绝缘监测装置参数设置正确，直流馈线绝缘水平符合要求，在发生直流接地故障时绝缘监测装置能准确选出故障支路；验收时严格把控直流馈线的接入，对于状态指示器、带电显示器等经常发生故障的设备，可用交流电源替代尽量避免使用直流电源，减小直流系统供电范围，降低故障发生的概率。

（3）加强监督制度，完善责任制度和奖惩制度。相关人员对于安全操作规章制度要予以重视，加强监督责任制度是我们应该做的工作。责任制度和奖惩制度要建立，而且要严格把关，对工作人员负责事项要有记录，如果负责事项出现非意外情况的话，要追究其责任。

（4）变电运维人员在平时设备巡视时应加强户外表计、主变非电量继电器、油位计以及户外开关端子箱、机构箱的防潮防渗检查。定期开展户外端子箱、机构箱内端子排清扫工作，确认温湿度控制器能够正常工作；检修人员在设备例检、大修时应确认户外设备防水、防渗措施有效，对于老化、变质、外皮存在磨损的二次电缆、二次线及时进行更换。

（5）管理和维护措施与时俱进。变电站运行维护管理较为复杂，建立一个符合现实情况的变电站管理机制非常重要。当然，由于各地的实际情况不同，该管理机制也应该因地制宜，使得管理机制更加符合各地实际情况，提升电力系统供电效率。

结束语

快速定位直流接地故障点，且在短时间内将故障点隔离是保障电网安全、稳定运行的重要手段。二次人员在查找故障点时应熟悉直流系统结构及绝缘监测装置选线原理，综合绝缘监测装置选线结果及近期操作情况、当天天气状况等各种因素，使用合理的定位方法，快速定位故障点并及时排除故障，使直流系统恢复正常运行。此外，通过提高运维人员对直流系统认知水平、加强基建验收环节把控、完善站内直流系统结构图示、加强户外直流回路防潮防渗、遏制寄生回路等手段进一步防止直流系统接地故障的出现。

参考文献:

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