变电站直流系统接地故障及环网危害分析处理杨吉耀

变电站直流系统接地故障及环网危害分析处理杨吉耀

杨吉耀江宁张旭

(国网新疆哈密供电公司新疆哈密市839000)

摘要：随着我国用电量的不断增加，变电站建设也越来越多。电力资源是当前社会发展必不可少的能源之一，要让变电站运行平稳，其直流系统稳定可靠运行是前提。在我们变电站的基本配置中，直流系统是重要的电源系统，只有不断加强直流系统的维护和管理工作才能使变电站正常运行，为人民的生产和生活提供基础的电力保障。近年来，随着电力系统的应用更加广泛，各种电力故障引发的安全事故时常发生。通过对相关故障数据进行调查研究发现，由于直流接地系统引发电力事故的情况较多。重点对于变电站直流系统接地故障及环网危害相关问题进行分析处理，以期为降低电力事故的出现提供一定的参考意见。

关键词：接地故障；变电站；直流系统；直流环网；处理方式

引言

直流系统在整个电力系统中发挥着重要作用，其分布范围较广，能够支持整个电网的安全运行。但是如果直流系统受到一些因素的干扰，就可能发生接地故障。对此，我们必须要掌握先进的科学技术排除这些故障，进而维持变电站的安全运行，为我国电力工作的蓬勃发展做出贡献。

1直流系统接地出现故障的原因

1.1无人值守变电站蓄电池单体欠压告警定值设置不合理

维护人员在多个变电站运行维护中发现，在浮充电状态下，当蓄电池组出现单个蓄电池容量异常降低时，该蓄电池单体电压会略有下降，但仍大于蓄电池欠压告警值1.8V；此外，还发现部分厂家蓄电池电压采集单元通讯中断或工作电源掉电时，蓄电池监控装置显示相应蓄电池单体电压均为2V，因此监控装置无异常告警，如果巡维人员不能及时发现，将导致直流系统长期带缺陷运行。

1.2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。

1.3电气设备受损导致接地故障

二次接线不仅可能受到外界干扰，还可能受到内部的破坏，处于一种较为复杂的运行环境中。在实际生活中，很有可能发生二次接线盒进水的情况。例如在雨季，二次接线盒被雨水反复渗透和侵蚀后，二次接线盒内部就会进水，进而导致接线盒外盒和接线桩头之间导电造成接地故障。

1.4工作环境

变电站直流系统设备受外界环境影响较大，比如湿度、温度、外力、灰尘、腐蚀气体、电磁干扰等因素都有极强的破坏力。如果设备长期在一个光照过强、温度过高、湿度过大的环境中运行，都将加快绝缘体脱落的时间，降低使用寿命出现接地事故，因此保障其运行的外部环境的优良性也是十分重要的。

1.5直流系统长时间工作引发的接地故障

直流系统长时间工作也会引发接地故障。如果二次接线设备受到内外破坏力的作用，导致它的绝缘层被破坏，绝缘度下降，就有可能引发接地故障。同时如果直流线路裸露也会导致接地故障，为了预防这种现象的发生，就需要电力系统施工的工艺达到标准。

2防范措施

2.1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。

2.2拉路法

拉路法原理简单，能够快速查找故障位置，但由于故障查找过程中可能造成保护及自动装置短时失去电源，为准确寻找接地点和避免保护装置误动，应注意以下几点：①监控装置响应需要一定的时间，当拉开某一路时，需要等待10s的监控装置响应时间；②在拉路过程中，应先拉备用装置后拉运行装置，先拉故障可能性大的装置，后拉故障可能性小的装置；③如短时切断再恢复电源可能引起保护或自动装置误动作，应结合现场设备运行情况，必要时将保护设置为信号报警或停用。

2.3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。

2.4提高无人值守变电站蓄电池单体欠压告警定值

将额定电压为2V的蓄电池单体电压欠压值由1.8V提高至2V后，提高了单体蓄电池容量异常降低、蓄电池电压采集模块故障、蓄电池电压采集断线或熔丝熔断等缺陷发现率；在2018年东盟博览会保供电期间，220kV横县站监控后台频发1号直流系统蓄电池故障，现场检查发现35号蓄电池容量异常降低，单体电压降至2V（万用表实测2.003V），直流系统集中监控器频发单体蓄电池异常告警，维护人员及时对该缺陷进行了处理，提高了该站直流系统供电可靠性。

2.5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环网问题的分析及处理

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。②直流环网的危害。如果在较小的直流馈线中出现环网很容易导致馈线烧毁，发生火灾；如果接地故障的检测灵敏度下降将导致接地故障发生时不能及时发出预警信号；缩短蓄电池的正常使用寿命；接地将有可能引起保护误动的情况；此外还有可能出现设备拒动的现象。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，可以借助一些先进设备检查环网故障类型，如“直流系统带电解环仪”等，通过确定环网故障类型针对性的解决故障点。

结束语

综上所述，直流系统是变电站运作中必不可少的组成部分，只有安全稳定的直流系统才能给变电站正常运作提供基础保障。对于直流接地故障问题检测应该从故障根源着手，对于故障问题针对性地进行处理，注意运行环境对其的影响。另外，对于当前容易出现故障的问题应该积极地进行改造设计，定期管理维护以更好地解决直流接地故障问题。

参考文献:

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[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(17).

[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(1).

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