二次回路多點故障引起的直流絕緣降低探究

(廣東電網(wǎng)有限責任公司揭陽供電局，廣東 揭陽 522000)

1 故障問題及查找

1.1 故障問題

A變電站是我國三類變電站，該變電站的的直流系統(tǒng)中主要為直流電源Ⅰ、Ⅱ段分列運行。如圖1所示。

2018年7月份，在A變電站運行時，發(fā)生高阻正絕緣降低，出現(xiàn)這樣故障之后，變電站現(xiàn)場顯示為直流系統(tǒng)絕緣下降，直流屏饋線屏上Ⅰ、Ⅱ段絕緣檢測系統(tǒng)中顯示出正對地絕緣為57.8 kΩ，負對地絕緣為98．8 kΩ。在采用萬用表對Ⅰ、Ⅱ段直流母線對地電壓進行檢測之后得到的數(shù)值是正對地電壓為+82 V，負對地的電壓為150 V，在檢測之后得知兩段母線數(shù)值相同。出現(xiàn)這一故障問題之后，通過對相應數(shù)值的分析，可以了解到A變電站的直流系統(tǒng)中回路存在一些不確定性的障礙。

圖1 A變電站Ⅰ、Ⅱ段直流系統(tǒng)接線圖

1.2 故障查找

在直流系統(tǒng)中，Ⅰ、Ⅱ段電源屬于分列運行的方式，在出現(xiàn)上述故障之后，通過理論知識和實際經(jīng)驗，可以斷定Ⅰ、Ⅱ段存在環(huán)網(wǎng)連接的狀況。在故障查找中，首要的工作便是要對直流饋線屏中的Ⅰ、Ⅱ段母聯(lián)絡開關(guān)進行處理，保障開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，然后對比較容易出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)運行的10 kV開關(guān)柜的電源進行檢查，同時也要對Ⅰ、Ⅱ段母線道閘操作電源進行檢查，通過檢查之后，并沒有發(fā)現(xiàn)存在環(huán)網(wǎng)的狀況。其次，在開展下一步檢查時，主要對拉路進行查找，然后采用分段處理的方式對故障進行鎖定。在查找的工作中，要先對信號與照明的分結(jié)構(gòu)記性查找，然后再對控制回路進行查找。并且在檢查時要現(xiàn)對外室部分進行檢查，之后再對后室部分進行檢查。在對故障查找時，要在故障現(xiàn)場有順序地對直流電源空氣斷路器進行拉合，然后再查找直流絕緣降低故障出現(xiàn)的位置，并在此過程中要采用萬用表，來監(jiān)視直流母線時間的對地點位。

在此次案例故障查找工作中，斷開220 kV線路中232斷路器遙信電源之后，通過檢測得知Ⅰ段正地下降到+77 V，正對地絕緣降低到45 MΩ，而Ⅱ段正對地上升到+90 V，其中正對地絕緣的電阻檢測數(shù)值為77 MΩ，這樣的檢測結(jié)果充分的說明了這一支路為直流Ⅰ、Ⅱ段的第一個環(huán)網(wǎng)點。

在保障232斷路器遙信電源處于關(guān)閉狀態(tài)之后，可以在故障檢測現(xiàn)場繼續(xù)拉路到220 kV線路233斷路器的第Ⅰ組控制電源，在開展這樣的操作之后，監(jiān)測到直流Ⅰ段正對地電壓數(shù)值下降到+61 V，檢測到的電阻數(shù)值為28 MΩ。而Ⅱ段正對地的電壓上升到118 V，正對地的絕緣電子檢測數(shù)值為98.9 MΩ，這樣檢測數(shù)據(jù)充分的說明了直流系統(tǒng)當中Ⅱ段屬于正常狀態(tài)，在接通233第Ⅰ組電源電路器控制開關(guān)后，關(guān)閉233斷開斷路控制器的第二組電源，檢測數(shù)據(jù)的信息一致，這樣的檢測數(shù)據(jù)充分說明該支路屬于直流Ⅰ、Ⅱ段的第二個環(huán)網(wǎng)點，在檢測之后還可以了解到，斷開斷路器控制第一組或者第二組的電源之后，直流饋線屏上斷開的空氣斷路器指示燈依然存在微亮的狀態(tài)。在采用萬用表對空氣的斷路器下端正對地的電壓進行檢測之后，數(shù)值為-60V，而負對地電壓檢測數(shù)值為-40 V。

2 故障原因

2.1 第一個環(huán)網(wǎng)點問題的原因

在對線路232測量屏中遙信電源進行不斷檢測后，通過采用萬用表進行檢測，得出直流母線點位的電壓數(shù)值為+82 V，然后對間隔902保護屏引至測控屏的遙信電源正端F701進行故障分析，同時在保護屏上解出F701，完成這一操作之后，直流母線電位狀況立刻達到正常的狀態(tài)。通過不斷的檢測和故障分析得知，232斷路器902保護屏上遙信正端Fv70l和啟動裝置出現(xiàn)操作無反應的狀況，其中185在端子排處存在一個短接線，在232斷路器遙信電源的電壓進行檢測之后，得到的數(shù)值是+77 V，其中絕緣的電阻數(shù)值是44 MΩ；而Ⅱ段正對地的電壓數(shù)值檢測是+90 V，正對地絕緣電阻數(shù)值檢測后的數(shù)值是70 MΩ，在直流Ⅰ、Ⅱ段電源第1個環(huán)網(wǎng)點解除，但直流Ⅰ段還是處于失地點的狀況。在保持232斷路器遙信電源、233斷路器控制第1組電源斷開的情況下，繼續(xù)拉路直流I段上其余間隔，在完成這樣的操作之后，電壓狀況未發(fā)生任何變化，因此，綜合上述多種檢測，可以分析出直流Ⅰ段絕緣降低在直流I段充電屏或第I組蓄電池組上。

在此次故障分析之后，向變電站提出申請把直流Ⅰ、Ⅱ段系統(tǒng)合環(huán)，然后對蓄電池開展故障檢測。通過在此電壓與電阻數(shù)據(jù)檢測之后得知，致使直流絕緣降低現(xiàn)象是由于1號充電機屏上監(jiān)控單元電源，該電源在端子排處正、負端子處于為隔離的狀況，由于產(chǎn)生較多的靜電，這樣使得作用端子裝飾上存有大量的灰塵，在實施清掃的工作之后，直流絕緣降低故障現(xiàn)象消失。

2.2 第二個環(huán)網(wǎng)點問題的原因

通過對第二個環(huán)網(wǎng)點故障查找工作開展時，向變電站申請把233斷路器轉(zhuǎn)冷備用，以此來對回路開展相應檢查。檢查操作中，在233斷路器處于分位狀態(tài)時，接通合上第Ⅰ組控制電源，同時斷開第Ⅱ組控制電源之后，使用萬用表對第Ⅱ組電源進行檢查，在接通233斷路器之后，直流屏上233斷路器第Ⅰ、Ⅱ組控制電源被斷開的空氣斷路器指示燈處于微亮的狀態(tài)，在對故障檢測后了解到，233斷路器當中的第Ⅰ、Ⅱ組B相跳閘接線在開關(guān)端子箱和機構(gòu)處存在線路連接錯誤的狀況，在重新安裝之后處于正常運行狀態(tài)。

通過對此次案例故障檢測分析可以了解到，出現(xiàn)故障問題主要是由于以下3種問題：首先，回路敷設的過程中，存在線路連接錯誤的狀況，一些無關(guān)線路連接狀況較多，同時在回路改造的操作中存在一些無效的回路，在設備處于正常運行階段這些的問題未能發(fā)現(xiàn)，但是出現(xiàn)問題之后，通過對各個回路進行檢測，才能發(fā)現(xiàn)這些問題。其次，對線路回路接線狀況未能予以高度重視，這樣便使得回路接線當中存在線路接反的情況，這樣為回路的正常運行造成嚴重的影響。最后，對于端子排上正負端相鄰的地方，由于沒有采用隔離片，這樣使得正負端距離太近進而出現(xiàn)直流絕緣降低的故障。

3 二次回路多點故障引起直流絕緣降低的應對方法

通過此次案例故障分析可以了解到，由于直流系統(tǒng)中回路的接線存在不足，導致直流系統(tǒng)容易出現(xiàn)一些故障，針對于上述總結(jié)的故障因素，文章提出了相應的改進措施。

首先，對于正負電源之間的接線要做好隔離的措施，并且定期檢查靜電的釋放狀況，并要對相應的裝置進行清灰處理，以免積累更多的灰塵，導致正負電源出現(xiàn)短缺的狀況。尤其是在對回路進行改造和重新敷設的工作中，要做好前期的線路檢查和勘測工作，并且熟悉每一條回路的具體狀況，同時要掌握電纜的走向。其次，在改造直流系統(tǒng)回路時，要做好拆除電纜方面的信息記錄，才能避免一些寄生回路現(xiàn)象的發(fā)生。最后，要認真地對直流系統(tǒng)中一些回路的圖紙信息進行核對，避免由于改造和重新建設出現(xiàn)接線接反的狀況發(fā)生。還要注重對一些改造的回路信息進行詳細的記錄和存檔，便于對未來故障的排查和診斷，對于改善直流系統(tǒng)故障處理效率具有重要的意義。

4 結(jié)語

在當前的變電站維護過程中，需要注重直流系統(tǒng)的回路連接狀況，并且要做好線路回路記錄，定期對直流系統(tǒng)中回路進行維護，做好相應的線路檢查工作，才能避免直流故障的發(fā)生。