一起直流回路接地引發(fā)的斷路器誤跳閘事故探討

李志強(qiáng)

（國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司阿克蘇供電公司，新疆 阿克蘇地區(qū) 843000）

2017-12-22T09：00，某35 kV變電站35 kV線(xiàn)路進(jìn)線(xiàn)3592斷路器跳閘，現(xiàn)場(chǎng)檢查保護(hù)裝置無(wú)報(bào)文，無(wú)故障錄波信息，初步分析可能為一起斷路器誤跳閘事故。

1 現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查

1.1 一次設(shè)備檢查情況

變電檢修人員對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行檢查，并進(jìn)行試驗(yàn)，檢查及試驗(yàn)結(jié)果均合格，未發(fā)現(xiàn)異常。

1.2 二次設(shè)備檢查情況

對(duì)斷路器內(nèi)部二次回路絕緣進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試值均在1.25 GΩ以上，試驗(yàn)合格。對(duì)保護(hù)屏至端子箱二次電纜（敷設(shè)于電纜溝支架）進(jìn)行絕緣測(cè)試，電纜絕緣不合格。

對(duì)斷路器端子箱回路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)交流220 V照明回路的N與35921隔離開(kāi)關(guān)直流220 V信號(hào)回路809線(xiàn)之間無(wú)隔片，有異物將其短接，當(dāng)35921隔離開(kāi)關(guān)在合位時(shí)，直流回路正電與交流回路的N短接，形成直流正極接地回路。

2 3592斷路器跳閘原因分析

斷路器控制回路內(nèi)存在寄生回路（交流回路的N與35921隔離開(kāi)關(guān)信號(hào)回路異物短接），隔離開(kāi)關(guān)合閘后直流長(zhǎng)期處于正極接地狀態(tài)。

斷路器控制電纜絕緣不合格，清晨時(shí)刻土壤內(nèi)及電纜溝內(nèi)潮氣較重，二次電纜絕緣急劇下降，隨著二次線(xiàn)絕緣電阻的下降，電源通過(guò)01→地→137→SQ遠(yuǎn)方把手→DL輔助接點(diǎn)→TQ←102，施加在分閘線(xiàn)圈TQ上的電壓會(huì)逐漸增大，當(dāng)二次控制電纜（137）絕緣電阻降至162 Ω以下時(shí)，施加在分閘線(xiàn)圈上的電壓將在98 V以上，使分閘線(xiàn)圈TQ達(dá)到脫扣電壓，造成斷路器跳閘。

3 暴露出的問(wèn)題

該變電站無(wú)直流電壓監(jiān)測(cè)裝置，不能及時(shí)監(jiān)測(cè)到直流回路絕緣下降，變電站運(yùn)維人員也沒(méi)有定期檢查直流對(duì)地電壓，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該變電站直流回路絕緣下降。

端子箱交、直流混裝，且交、直流接線(xiàn)在同一段端子排上，交流回路的N與直流回路之間無(wú)隔片隔離，造成異物短接，端子箱內(nèi)產(chǎn)生寄生回路，導(dǎo)致直流正電長(zhǎng)期金屬性接地。

4 直流系統(tǒng)接地的危害性

4.1 直流正極接地

直流正極接地，有使保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)或斷路器偷跳的可能。因?yàn)橐话闾祥l線(xiàn)圈、繼電器線(xiàn)圈正常與負(fù)極電源接通，若這些回路再發(fā)生一直接地，就可能引起誤動(dòng)作。如圖1所示，當(dāng)F1、F2兩點(diǎn)發(fā)生接地時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致繼電器誤動(dòng)作事故的發(fā)生，以上所述案例3592斷路器跳閘事故即為直流兩點(diǎn)接地造成。

圖1 直流回路兩點(diǎn)接地示意圖

4.2 直流負(fù)極接地

直流負(fù)極接地，有使保護(hù)自動(dòng)裝置或斷路器跳閘線(xiàn)圈拒絕動(dòng)作的可能。因?yàn)樘?、合閘線(xiàn)圈，保護(hù)繼電器會(huì)在這些回路再有一點(diǎn)接地時(shí)，線(xiàn)圈被接地點(diǎn)短接而不能動(dòng)作。如圖1所示，F(xiàn)2、F3兩點(diǎn)發(fā)生接地時(shí)，在繼電器兩端形成并聯(lián)分流回路，將會(huì)造成保護(hù)自動(dòng)裝置或斷路器跳閘線(xiàn)圈拒絕動(dòng)作。

4.3 直流回路正負(fù)極兩點(diǎn)接地

直流回路正負(fù)極兩點(diǎn)接地，如圖1所示，F(xiàn)1、F4兩點(diǎn)發(fā)生接地時(shí)，直流回路形成短路，短路電流會(huì)使電源保險(xiǎn)熔斷或空氣開(kāi)關(guān)跳閘。如果直流回路發(fā)生短路時(shí)空氣開(kāi)關(guān)不能及時(shí)跳開(kāi)，甚至可能發(fā)生電纜燒毀，引發(fā)火災(zāi)事故。

5 防范措施

現(xiàn)將事故防范措施總結(jié)如下：①?zèng)]有安裝直流電壓監(jiān)測(cè)裝置的變電站應(yīng)盡快安裝該裝置，沒(méi)有條件安裝的變電站應(yīng)定期開(kāi)展直流對(duì)地電壓檢查。使用儀表檢查時(shí)，表計(jì)內(nèi)阻應(yīng)不低于2 000 Ω/V，以免人為造成直流接地。對(duì)發(fā)現(xiàn)直流對(duì)地電壓不滿(mǎn)足要求的，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查，找出接地回路，避免因直流接地引發(fā)事故。②重視繼電保護(hù)及二次回路絕緣檢查。新安裝變電站投運(yùn)前的驗(yàn)收二次回路絕緣，應(yīng)嚴(yán)格按照二次回路驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行二次回路耐壓試驗(yàn)，并按檢驗(yàn)規(guī)程定期開(kāi)展絕緣檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)不滿(mǎn)足要求的二次電纜應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換，對(duì)絕緣電阻下降的二次回路應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控。③按國(guó)家電網(wǎng)公司《防止站用直流電源系統(tǒng)事故》規(guī)定，不得將變電站現(xiàn)場(chǎng)端子箱、機(jī)構(gòu)箱、智能控制柜內(nèi)的交、直流接線(xiàn)接在同一段端子排上；保護(hù)屏內(nèi)配有打印機(jī)等設(shè)備需使用交流電源的，其交流電源接線(xiàn)端子應(yīng)與其他端子可靠隔離；新建、改擴(kuò)建工程時(shí)，應(yīng)對(duì)二次回路進(jìn)行重點(diǎn)驗(yàn)收，不符合反事故措施要求的，應(yīng)馬上整改。④?chē)?yán)格執(zhí)行二次回路標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，執(zhí)行二次安措票，防止人為造成錯(cuò)誤接線(xiàn)，導(dǎo)致直流接地。

6 結(jié)論

在直流系統(tǒng)中，發(fā)生一點(diǎn)接地并不能引起任何危害，但是如果不及時(shí)處理，直流系統(tǒng)會(huì)再發(fā)生一起接地故障，不僅對(duì)設(shè)備不利，還對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。所以，當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地后，必須盡快找出來(lái)進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)：

［1］國(guó)家電網(wǎng)公司運(yùn)維檢修部.國(guó)家電網(wǎng)公司三十項(xiàng)變電反事故措施［S］.2017-03-31.