浅议变电站直流系统接地故障及维护

浅议变电站直流系统接地故障及维护

雷晨燕张艳然

（国网山东省电力公司济南市历城区供电公司山东济南250100）

摘要：本文探讨了变电站直流系统接地故障的原因；指出变电站直流系统接地故障的危害；接着提出如何处理变电站直流系统接地故障；并在最后给出防范变电站直流系统接地故障的措施。

关键词：变电站；直流系统；接地故障；维护

一、引言

变电站直流系统因其分布范围广，而容易受多种因素的影响发生绝缘绝缘降低，尤其是接地故障。直流系统一点接地发生后，如果故障没有得到及时解决，再有一点接地就造成两点接地短路，易发生熔断器熔断、保护拒动或误动等问题，影响变电站发挥其作用和功能，增大了变电站的安全风险。因此，为了提高变电站的安全运行能力，保证电力系统安全，必须对变电站直流系统接地故障进行分析，找出解决和防范故障的方法。

二、变电站直流系统接地故障发生的原因

（一）直流系统组成部分的绝缘效果不佳

由于直流系统在变电站内分布较广，涉及回路众多、复杂，系统里涉及的绝缘材料存在着老化、受损严重、质量不合格、绝缘性能差等问题，容易发生直流系统接地故障。

（二）变电站外部环境的干扰

直流系统还受到变电站所处地区的环境、天气状况，以及野生动物活动情况的影响。如果其处在潮湿且多雨的气候环境中，土壤中湿润的水分会破坏地下系统的绝缘效果，下渗的雨水会将二次接线盒中的接线桩头和外壳导通，从而造成直流系统接地故障[1]；

如果其处在野生动物活动较频繁的地区，比如在老鼠等小动物的活动聚集区。老鼠打洞会啃咬地下直流电缆的外皮，破坏绝缘层，造成电缆裸露，或者爬到带电回路上，干扰线路的正常工作，从而引起直流系统接地故障；而蜜蜂如果在室外接线盒附近筑巢，则会损坏接线盒，容易造成直流系统的直接接地[2]。

（三）直流系统本身存有缺陷

直流系统包括的电气设备和二次回路的质量，也会影响直流系统的安全。电气设备的设计和安装不合理，容易造成设备运行错误、设备故障引起的短路等问题，造成直流接地；二次回路设计和安装不合理：带电端不够稳定、断线、安装过程中人为误碰等，都容易造成直流接地。

三、变电站直流系统接地故障造成的危害

（一）引起保护装置误动

当变电站直流系统正极接地时，跳合闸线圈、继电器线圈本身接直流负极电源，形成回路，继电器启动，跳闸线圈励磁，造成保护装置（断路器）误动，干扰变电站的正常工作。

（二）引起装置拒动，烧毁继电器，熔丝熔断

当直流系统负接地，再有一点接地，可是导致跳闸或合闸回路短路，造成保护（断路器）拒动，或中间继电器烧毁，或使熔断器熔断[3]，威胁电网安全运行。

图1控制回路简图

四、变电站直流系统接地故障应如何处理

（一）处理原则

1.合理安排故障处理人员

故障处理人员保持两人以上的合作方式，共同进行直流系统接地故障的查找和处理工作；配置完善的安全保护装备，并采取必要的安全保护措施；对二次回路部分进行严格管理，禁止工作人员靠近或者在此工作，避免引起二次故障；还要启动设备的安保措施，避免设备在故障处理过程中发生误动，伤害工作人员。

2.规范接地故障处理过程

首先，要尽可能避免在用电高峰时期进行直流系统接地故障的检查和处理工作。在开展故障排查工作时，先检查变电站直流系统的接地监测设备是否正常工作、监测设备反馈的故障信息是否准确，从而判断直流系统的绝缘状况和直流系统支路的工作状况；之后进行人工的故障排查工作：按照先室外后室内的顺序定位故障点、按照先信号回路后控制回路的顺序进行回路检查、按照先次要回路后主要回路的顺序进行拉负荷操作[4]。

（二）处理方法

1.应用便携式定位装置

通过便携式定位装置查找变电站直流系统中的接地故障点，既可避免断开直流回路，又大大提高了查找故障点的准确率。

2.应用拉路法

拉路法又称为瞬时停电法，它是最直接的检查直流系统接地故障的方法。利用“能够将变电站直流系统故障处返回的电源断掉”的原理，将直流回路空气开关依次断开，每次断开的时间控制在3秒之内，如果某条线路中的电流在断开开关后又返回，可以确定接地故障的接地点就在该条线路上。

应用拉路法时，按照先室外后室内、先信号和照明回路后操作和控制回路、先总电源一直到达分路电源、先新投入运行的设备后正在运行的设备的顺序，进行拉路，在确定直流系统接地故障所在的支路后，解开该支路的环网，将端子和保险拆下，从而找到直流系统的接地点[5]。

3.应用选线装置监测法

应用选线装置监测法对变电站直流系统进行实时在线监测，了解直流系统各部分运行状况，在监测到接地故障后及时进行上传，并将出现故障的回路编号反馈给相关工作人员，从而做到对直流系统接地故障的及时处理。

五、应如何防范变电站直流系统接地故障

（一）严格审核变电站直流系统设备质量

对新购入的变电站直流系统设备质量进行严格把关，禁止陈旧落后、部件老化、质量达不到变电站运行标准的设备进入直流系统中。

（二）提高变电站直流系统的施工质量

在变电站直流系统施工过程中，严格控制和监督施工工艺和施工方法，及时测试直流系统的绝缘性能和回路的工作状况，检查电缆的铺设和绝缘状况，一旦发现问题，要马上解决。

（三）提高变电站直流系统定期维护的质量

利用空调等设备，定期展开变电站直流系统的防潮、防雨和防异物检查工作，一旦发现系统进水或者受潮，要及时做出处理；完善直流系统的接地防护工作，有效预防和解决设备故障，保护直流系统的安全；在检查直流系统的接地状况时，认真检查每一条线路，要及时拆除不必要的线路，避免产生衍生回路，并在图纸、工作交代中明确标出、说明对线路的改动。

结语：增强变电站直流系统接地故障防范意识和能力，及时检查、发现和解决接地故障，维护变电站直流系统接地的安全稳定，保证供电的稳定可靠。为适应变电站直流设备结构和功能的复杂化对直流系统接地故障检查造成的挑战，变电站的技术人员和直流系统维护人员要加强合作和研究，总结和提出检查和维护直流系统接地故障的新措施，提高变电站直流系统接地故障检查和维护的效率。

参考文献：

[1]朱新菊，张亚峰.变电站直流系统接地故障分析与处理方法[J].《电气开关》，2013（1）：7-9.

[2]郑宪伟.变电站直流系统接地故障查找与处理[J].《黑龙江科学》，2014，5（12）：291.

[3]蔡艺强.110kV变电站发生直流系统接地现象与处理分析[J].《科技创业家》，2012（21）：137-138.

[4]齐剑飞.变电站直流系统接地故障的处理原则和措施探讨[J].《企业技术开发》，2015，34（27）：95-97.

[5]多小玲.110KV变电站直流系统接地故障处理[J].《电子技术与软件工程》，2015（22）：244.

作者简介：

雷晨燕，女，学历：山东工业大学电力系统及其自动化专业工程学士

张艳然，女，学历：山东大学电力系电气工程及自动化学士