变电站直流系统接地故障及环网危害分析处理杨鹏杰

变电站直流系统接地故障及环网危害分析处理杨鹏杰

杨鹏杰孙西甘龙

（云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明650011）

摘要：变电站的直流系统相对于整个电力系统而言是一个独立的系统。是整个变电站的核心供电设备它的正常工作保证了各用电负荷的有效操作是用电负荷的心脏。近年来，随着电力资源在生活生产中的不断深入应用，电力能源已经成为当前最主要的生产能源之一，人们要求更稳定高效的能源供给，变电站直流接地故障引起各界的广泛重视。当前急需对变电站的直流故障问题做出及时有效的解决策略，以保障变电站的各项系统正常运行。

关键词：变电站；直流系统；接地故障；环网危害；分析处理

1直流系统接地出现故障的原因

1.1电缆绝缘体问题

由于电缆的工作环境较为特殊，在电缆的长期使用过程中，不可避免地会出现一些破损或者老化的现象，一旦电缆的绝缘体被破坏之后，电缆就很容易受到杂物、湿度、温度、外力、灰尘及设备的影响继而引发接地故障。因此，我们在电缆或者其他设备的选择采购时，应当严格控制电缆的质量，避免使用一些绝缘质量较差的电缆，以此降低安全隐患。此外，电缆长期处于高负荷的工作状态也会加快破损和老化的进度，使绝缘体的脱落速度更快。

1.2元件接地故障

主要是因为线路中元件的基础质量可靠性不足，绝缘材料亦或是制造过程存在绝缘结构损伤的问题，必然会对后续应用和处理质量造成影响。例如，电缆结构若是遭遇潮湿空气，薄弱部位就会出现漏电的问题，且直接造成了直流接地故障问题。

1.3蓄电池接地

蓄电池接地主要有一下几方面原因，一是蓄电池壳体老化，二是蓄电池长期处于工作状态，温度过高、充电过度都将可能导致蓄电池壳体出现膨胀开裂。三是蓄电池底部是由很多微小颗粒组成，由于应力作用很容易破坏蓄电池底部壳体。

1.4人为因素

在电力系统运行中不可避免的需要人力投入，比如设备线缆的敷设、安装及调试，其中每个环节出现一些差池都将影响变电站运行的稳定性。一些工作人员在施工过程中还存在一些不规范行为，安装过程十分马虎，导致设备由于受到震动出现零部件脱落的情况，认为线头不带电就不需要处理，任由其裸露在自然环境中。因此加强设备系统安装过程中的任何一个环节都是十分有必要的，只有反复确认，提高安装人员的专业技能及责任意识才能够更好地保障设备安装质量。

1.5工作环境

环境不良也是导致变电站直流系统接地故障的重要因素，空气较为潮湿以及灰尘积压较厚会出现绝缘度下降的问题，使得整个结构和系统运行质量失衡。

2故障查找方法

2.1拉路法

线路分段检查是常用的故障检查方法之一，对分段线路进行断路处理观察接地信号是否消失，如果消失则可以确定线路故障的位置了。拉路前一定要核查该回路是否为重要回路，拉路法不能影响运行中的设备，拉路处理的过程中时间以1-2S最佳。

2.2极性分析

上述已经对变电站直流系统接地故障的相关原因进行了分析，因此，我们要想更好地判断故障原因，就应当对极性进行有效分析，看出现接地故障的原因是由于人为原因、环境原因还是设备老化因素造成的。如果有工作人员在进行设备检修时，应立即停止工作，检查接地故障是否由该工作引起。

2.3便携式仪器查找定位方法

使用便携式的直流接地故障查找仪，查找直流接地不失为一种好方法，对接地故障的排除在时间上和安全上都是好帮手。不需断开直流回路电源，移动式的采集互感器在各分布回路上测量。如果出现接地回路就报警。

3防范措施

3.1加强质量管理

电力系统平稳安全运行必须要严格做好设备的质量控制。正因为变电站直流系统故障危害严重，所以我们一定要做好质量把关及验收把关，首先选择实力雄厚、信誉较好的生产厂家。确保电力继电保护装置质量的合格性，其次，在购买设备之前应当进行实验检测，确保其性能的正常，能够有效地投入使用。最后为了确保设备的应用顺利和合理，要对其进行专业检验。

3.2定期维护

任何生产设备在使用过程中都是需要专业人员定期维护的，这是为了杜绝安全隐患，同时也是为了相关设备使用寿命，减少安全隐患的发生。在日常使用中还需要专业人员对其进行定期的测试管理，对于出现问题的提防及时整改，定期对于设备出现脏污的地方进行清理，避免湿度、温度、外力、灰尘、腐蚀气体、电磁干扰等因素对设备产生影响。尽量隔离外界的因素的破坏，提高继电保护装置运行可靠性。

3.3提高工作人员的岗位素质

重视工作人员的思想道德教育和技术培训。明确岗位职责，让每个工作人员在工作中都能够秉承着科学严谨的态度去面对继电保护工作，在工作中细心、耐心。详细记录工作重要环节，对于工作中的失误要反思和自我检查，避免同样的错误反复出现，工作人员的个人综合技能影响对电力系统正常运行十分重要。

4环网问题的分析及处理

4.1环网产生的原因

分析产生环网的原因主要有以下几点：一是在施工过程中电源线连接错误，两段母线跨接。二是倒负荷操作，在未将原来的那段负荷断开的情况下，将负荷转移到另外一段母线，两段母线同时供电出现环网。三是两个分段母线供电电缆之间的绝缘性降低继而出现环网现象。

4.2直流环网的危害

本文选取两点接地的故障作为研究对象，若是出现两点接地故障不仅仅造成了装置出现拒动，也使得直流熔断器出现了熔断隐患，整体回路控制失衡，系统面临瘫痪的危险。具体结构见图1。

图1直流系统接地情况

结合图中相关信息可知，若是A点和B点出现了接地故障问题，使得继电器KA1和KA2形成短接，会造成继电器误动以及跳闸的问题。若是A点和C点出现故障问题，则继电器KM会直接出现短接问题，继电器误动作的几率也较大。另外，若是C点和E点、B点和E点出现接地故障问题，则会直接导致断路器拒动，影响整体运行结构的安全性。而若是A点和E点出现故障问题，系统则会出现熔断器熔断的现象，系统整体就会直接断电。

4.3环网故障查找

首先应当以变电站的实际情况出发，运用相关技能和知识，及时有效地排除故障点。其次可借助一些先进设备检查环网故障类型，通过确定环网故障类型针对性的解决故障点。

5结语

总之，变电站直流系统是保障电力系统安全运行的基础，直流系统的可靠性是保障变电站安全运行的决定性条件之一，必须强化日常维护工作的时效性水平，以提升电力系统运行的综合质量。

参考文献

[1]闫晓伟.变电站中直流系统存在的环网问题及解决方法[J].科技创新与应用，2016.

[2]刘圣.变电站直流系统存在问题研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015.

[3]孙德俭，张峰，霍亚泽.发电厂直流系统接地故障监测方法研究[J].商品与质量，2016.

作者简介

杨鹏杰（1985.8-），男，云南大理人，上海电力学院工程学士，高级工程师，单位：云南电网有限责任公司昆明供电局，研究方向：继电保护。