淺議變電站直流系統(tǒng)接地故障快速定位與防范措施

陸志強

（國網(wǎng)蘇州供電公司，江蘇 蘇州 215000）

淺議變電站直流系統(tǒng)接地故障快速定位與防范措施

陸志強

（國網(wǎng)蘇州供電公司，江蘇 蘇州 215000）

變電站直流系統(tǒng)（DC system），即二次系統(tǒng)的核心構(gòu)成因子，變電站直流系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性從根本影響著電網(wǎng)的可靠性。直流系統(tǒng)接地故障是變電運行的首要問題，因此被業(yè)內(nèi)運維工作者所關(guān)注。第一時間精準定位直流系統(tǒng)故障區(qū)域，在此基礎(chǔ)上及時處理故障，即為變電二次檢修工作的側(cè)重點。將以第一時間定位直流系統(tǒng)接地故障的作用及意義為切入點，在此基礎(chǔ)上深入探究了直流系統(tǒng)接地故障快速定位技術(shù)及故障防范措施。

變電站；直流系統(tǒng)；接地故障；防范措施

1 第一時間定位接地故障的作用及意義

通過實踐顯示，如果直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地問題，那么很可能造成斷路器偷跳故障。在直流系統(tǒng)出現(xiàn)單點接地（One Point Grounding）后，如果存在另外一點接地，那么會導(dǎo)致直流系統(tǒng)直接短路，致使直流電源中斷供電，更有甚者會出現(xiàn)斷路裝置誤跳及拒跳的事故。在運行過程，直流系統(tǒng)出現(xiàn)單點接地后，運維檢修工作者要第一時間予以處理，進而防止發(fā)生兩點接地故障。

2 直流系統(tǒng)的構(gòu)成

眾所周知，變電站直流系統(tǒng)由母線、電源與饋線等元件所構(gòu)建。直流電源涵蓋充電裝置與（可充電）電池（Rechargeable）Battery，而饋線由主干線和支饋線所組建。（可充電）電池一般經(jīng)大量蓄電池（Storage Battery）串聯(lián)，直流系統(tǒng)電壓越大，那么所需的蓄電池就越多；直流系統(tǒng)輸出的電流越高，那么所需并聯(lián)的蓄電池支路就越多。蓄電池并接在充電裝置的直流輸出端，以恒壓充電方式工作。正常狀態(tài)下，充電裝置充電時，（可充電）電池滿容量地處于備用狀態(tài)，也就是浮充狀態(tài)。充電裝置不僅可以為（可充電）電池補償功率損耗，同時還可以確保恒定輸出電壓與恒定輸出電流的調(diào)節(jié)。（可充電）電池與充電裝置的輸出都并接至直流母線，直流母線匯集直流電源輸出的電能，同時經(jīng)相關(guān)直流饋線傳輸至下屬直流回路。

3 直流系統(tǒng)接地故障快速定位技術(shù)

對絕緣監(jiān)測設(shè)備可以選出接地支路的故障，運行工作者在第一時間可利用拉合饋線空開檢查接地信號有無消失，進而分析選線結(jié)果的合理性，同時第一時間隔離故障支路，避免故障進一步發(fā)展，在二次檢修工作者到現(xiàn)場后經(jīng)電位測量舉措檢查定位故障點，在此基礎(chǔ)上處理故障。如果選出的支路無法客觀地體現(xiàn)故障點，那么就要第一時間告知二次檢修工作者盡快到現(xiàn)場予以檢查。二次檢修工作者要利用檢查絕緣監(jiān)測設(shè)備去檢查故障支路，在此基礎(chǔ)上對故障予以處理。

在絕緣監(jiān)測設(shè)備顯示結(jié)果為母線對地絕緣下降，處于負失地狀態(tài)，即可斷定為母線接地故障。母線接地故障具有查找難度大的特點，要經(jīng)拉路法（Pull Road Method）和分段隔離法等明確檢查定位接地區(qū)域。

拉路法：在一定的時間范圍內(nèi)漸漸地拉開各饋線低壓斷路器，進而明確接地故障所在支路。在使用拉路法的過程中，要事先上報運維與調(diào)度系統(tǒng)，遵循“先戶外后戶內(nèi)、先信號回路后操作回路”的基本原則進行。斷開支路低壓斷路器的時間要控制在3 s之內(nèi)，不論有無接地，都要第一時間予以恢復(fù)。

圖1 直流失地快速定位流程圖

在采用拉路法依然不能明確接地支路的情況下，要采取直流系統(tǒng)構(gòu)成使用分段隔離的措施對故障點予以全面的排查，要檢查直流母線外觀有無異物造成直流母線絕緣降低，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)輪流退出充電裝置、（可充電）電池等方式分析故障點有無出現(xiàn)在充電裝置及蓄電池上。同時要檢查直流母線運行模式，明確是否存在環(huán)供問題。如果以上方法均不能明確故障點，那么就要檢查直流系統(tǒng)有無互串及寄生回路等問題。如果斷開充電裝置，此段直流系統(tǒng)電壓無顯著變化，那么就能夠明確存在兩段直流系統(tǒng)互串的問題，經(jīng)測量支路電流就能夠定位互串支路。圖1所示為直流失地快速定位流程圖。

4 變電站直流系統(tǒng)接地故障的防范措施

加強變電運維工作者關(guān)于直流系統(tǒng)的培訓(xùn)，讓相關(guān)工作者掌握直流系統(tǒng)的構(gòu)成，了解不同廠家裝置的操作形式，對于絕緣監(jiān)測設(shè)備可以選出具體支路的接地故障，可經(jīng)拉路法準確定位，在檢修工作者未到達現(xiàn)場時有效做好隔離，避免故障進一步發(fā)展。

變電檢修工作者在變電站建設(shè)的過程中，要予以有針對性的驗收把控，依附于指標化驗收作業(yè)卡驗收，側(cè)重于充電裝置工作狀態(tài)檢查、蓄電池充放電試驗、直流饋線接入前絕緣測試以及絕緣檢測設(shè)備選線功能等測試。同時要進行直流饋線低壓斷路器標識檢查，保障蓄電池與充電裝置的穩(wěn)定運行。絕緣監(jiān)測設(shè)備參數(shù)要依附于指標進行設(shè)置，直流饋線絕緣水平匹配于相關(guān)標準，在出現(xiàn)直流接地故障時，絕緣監(jiān)測設(shè)備可以精準地選出故障支路；驗收過程中，一定要控制直流饋線的接入，針對狀態(tài)指示器及帶電顯示器等容易出現(xiàn)故障的裝置，可通過交流電源替代，盡可能避免使用直流電源，進而縮小直流系統(tǒng)供電范圍，控制故障發(fā)生率。

［1］葛猛，陶安培.一次變SF6封閉式組合電器故障原因分析［C］//吉林省電機工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會，2015.

［2］陳神思.直流系統(tǒng)接地故障的分析與處理［C］//福建省科學(xué)技術(shù)協(xié)會第七屆學(xué)術(shù)年會分會場——提高水力發(fā)電技術(shù) 促進海西經(jīng)濟建設(shè)研討會，2014.

TM862

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.089

2095－6835（2018）01－0089－02

〔編輯：劉曉芳〕