500kV變電站直流系統(tǒng)接地故障及其解決措施

劉旭飛

摘要：作為變電站電氣設(shè)備主要控制和操作電源，直流系統(tǒng)是主要的設(shè)備保護、控制以及發(fā)信號和監(jiān)控照明電源，因此也是一個非常復(fù)雜的多支路變電站供電系統(tǒng)。本文對500kV變電站直流常見故障問題的類型與特點進行了簡要的分析，并對故障的查找與發(fā)現(xiàn)提出了相對的措施。

關(guān)鍵詞：500kV變電站;直流系統(tǒng);接地故障;解決措施

直流系統(tǒng)在變電站中為信號、繼電保護、自動裝置及事故照明等提供可靠的直流電源。它還為操作提供可靠的保護電源.保證在交流電失常的情況下不間斷供電。直流系統(tǒng)的可靠與否.對變電站的安全運行起著至關(guān)重要的作用.是變電站安全運行的保證。作為變電站的核心系統(tǒng).直流系統(tǒng)如果發(fā)生故障將會對變電站安全的運行產(chǎn)生巨大的影響變電站直流系統(tǒng)原理其實就是由交流電經(jīng)過充電裝置蓄電池充電、然后蓄電池屏由電纜向饋出屏連接。饋出屏向裝置供直流電.不過直流系統(tǒng)里面會加一些對蓄電池運行情況的監(jiān)測裝置、故障報警裝置。而最常見的故障就是直流系統(tǒng)內(nèi)部一點接地。要在發(fā)生故障時及時的發(fā)現(xiàn)故障并及時采取措施。避免不要的損失以及由此帶來的嚴(yán)重后果。

1.直流接地的原因

由于在變電站中作為供電系統(tǒng)的直流系統(tǒng)比較重要.因此其電纜分布范圍較廣、連接較多。而且電纜相對較長，再加上外界自然環(huán)境因素以及人為因素的的影響與破壞.導(dǎo)致電纜外部絕緣體遭到損壞.絕緣效果降低或消失，造成直流接地的后果。造成直流接地的原因主要有以下幾點：①陰雨氣候.蓄電池室內(nèi)潮濕積水導(dǎo)致直流系統(tǒng)的二次回路中的電源內(nèi)阻相對大地絕緣電阻阻值下降，造成接地故障的產(chǎn)生。②由于工作人員在運作時對手車開關(guān)的可動部分與固定部分的連接插頭或插座沒有采取絕緣隔離措施，手車來回移動導(dǎo)致其中導(dǎo)線破損，導(dǎo)致出現(xiàn)金屬接地.從而導(dǎo)致接地。③一些直流系統(tǒng)由于多年運行不能及時更換，導(dǎo)致設(shè)備絕緣老化、腐蝕、破損，極易出現(xiàn)接地現(xiàn)象。④因施工工藝不嚴(yán)格，直流系統(tǒng)中的機構(gòu)箱、絕緣監(jiān)察設(shè)備、蓄電池電壓巡檢設(shè)備、端子箱、等由于設(shè)計工藝不嚴(yán)格，易受到外界因素的影響，造成直流回路出現(xiàn)裸線、線頭接觸柜體等。引起接地。⑤工作人員對設(shè)備不是足夠的熟悉，導(dǎo)致部分操作不恰當(dāng)，引起直流系統(tǒng)金屬接地。電纜芯號被接錯也會使直流系統(tǒng)接地。

2.變電站直流系統(tǒng)接地故障類型及其危害分析

2.1直流系統(tǒng)接地故障類型

直流系統(tǒng)接地故障是指變電站直流系統(tǒng)與大地之間絕緣水平降低到一定界限的現(xiàn)象，通常按照極性和接地點兩方面分類。按極性分類有正、負(fù)極接地和兩極同時接地以及接地極別的轉(zhuǎn)換四種分類：按照接地點分類一般分為一點接地和多點接地。一點接地是指單點接地發(fā)生在一組直流系統(tǒng)中。多點接地是指兩點以上的接地。

2.2直流系統(tǒng)接地故障的危害

如果變電站直流系統(tǒng)僅僅出現(xiàn)的是一點接地.一般不會對二次回路造成事故，只要正確處理就不會出現(xiàn)重大的后果.但如果變電站直流系統(tǒng)上出現(xiàn)了兩點接地現(xiàn)象.則該系統(tǒng)可能會出現(xiàn)接地性短路故障問題.可能會使直流保險熔斷進而使電流不能流入自動設(shè)備和保護裝置中.最終導(dǎo)致自動設(shè)備以及保護裝置不能有效的發(fā)揮作用，造成事故的發(fā)生。對于斷路器而言。其跳閘線圈與負(fù)極電源相連接，發(fā)生故障時.其正極經(jīng)大地可能形成一個閉合的回路，不能動作跳閘.致使越級跳閘，造成事故擴大。

3.直流系統(tǒng)接地故障的排查方法及步驟

3.1故障排除方法

由于直流系統(tǒng)接地故障產(chǎn)生的的原較多.對其進行精確的判斷與排查是非常困難的。因此要通過以往經(jīng)驗結(jié)合實際情況來排查各種不確定因素，縮小故障可能出現(xiàn)的范圍。找出故障所在之處。直流系統(tǒng)接地故障排除方式一般如下：①保證故障不再擴大加重。在排查直流系統(tǒng)故障的時候，要禁止工作人員在二次回路中工作，防止多點接地或正極電流短路。②盡量縮小故障的排查范圍。在排查接地點的時候，應(yīng)該先考慮外界的因素，再考慮內(nèi)部原因：在回路檢查的時候，先檢查次要回路再檢查重要回路，排查過程中要禁止二次回路進行工作。

3.2故障排查步驟

直流系統(tǒng)的接地故障排查時采取的步驟一般如下：①結(jié)合以往的經(jīng)驗和實際情況對現(xiàn)場運行情況進行分析首先要先考慮發(fā)生接地故障的設(shè)備運行環(huán)境是否正常。雷雨季節(jié)要先查看是否是因為室外端子箱或機構(gòu)箱內(nèi)有潮濕積水的現(xiàn)象出現(xiàn)而導(dǎo)致接地故障的產(chǎn)生。②查看監(jiān)察裝置以及警報裝置是否能夠正常運行。根據(jù)監(jiān)察結(jié)果和報警信息分析障礙狀況.要先考慮故障是否是由外界原因引起，特別是陰雨天氣所引起的設(shè)備受潮，絕緣水平降低。③用瞬時停電法對接地點進行檢測。若以上兩種方法都不能將直流接地點找出.則要采用這種方法。對于直流母線上操作、保護、信號回路重要的饋電分路，容易造成查找過程中相關(guān)電路與設(shè)備失去保護電源，要先將不對其造成影響的電源與設(shè)備停掉。再根據(jù)實際情況.檢查出接地點所在之處。

4.檢查注意事項

在檢查直流系統(tǒng)的接地障礙時應(yīng)該注意以下安全事項：①在對直流接地故障進行查找時，要做好安全防護措施，防止產(chǎn)生觸電，有必要成立監(jiān)管小組來監(jiān)護安全。②檢測拉路時要經(jīng)過調(diào)度的同意，并且動作要快捷，防止保護電源丟失時間過長而引起其他故障。必要時在操作前先暫停電源保護裝置。③在觀察接地現(xiàn)象時，要結(jié)合實際情況和多個監(jiān)察設(shè)施所檢測的設(shè)備來綜合判斷，以防止出現(xiàn)誤判的現(xiàn)象。④為了防止接線錯誤，要嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙來做，設(shè)計圖紙要結(jié)合實際情況。⑤采用內(nèi)阻高電阻的儀器來測量。⑥嚴(yán)格要求在直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時要禁止二次回路工作。⑦避免在高峰負(fù)荷時進行操作，同時要防止多點接地或人為引起的短路現(xiàn)象，造成保護裝置失控。

5.變電站直流系統(tǒng)接地隱患的防范

變電站直流系統(tǒng)的日常運行要注意外界因素的影響，應(yīng)該多對其進行檢測與防護，并對發(fā)現(xiàn)的故障進行及時的解決特別在雷雨氣候時，要加大檢測的力度。對容易受潮的設(shè)備和部位進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)受潮處并及時處理，以免直流系統(tǒng)接地的故障出現(xiàn)，要嚴(yán)格檢測回路。對線路的絕緣效果更要加大測試力度，減少由絕緣水平降低所導(dǎo)致的直流系統(tǒng)接地故障。在接地故障發(fā)生后要及時的更換損壞的電纜，對室外的電纜絕緣效果也要進行嚴(yán)格的測試，以免受氣候影響出現(xiàn)接地故障。做好防潮措施，對于蓄電池室要定期進行通風(fēng)，以免出現(xiàn)受潮而導(dǎo)致電路短路等現(xiàn)象出現(xiàn)。在引進零件部件的時候要加強對質(zhì)量的檢測，并對損壞、老化、受潮的部件與設(shè)備進行及時的更換。

運行單位要結(jié)合500kV技改工程替換其落后的直流系統(tǒng)，縮短二次電纜的長度來減小保護電纜間的電容在引進500kV技術(shù)時要根據(jù)實際情況對其進行操作演練，保證故障出現(xiàn)時能及時的發(fā)現(xiàn)和解決。在直流系統(tǒng)并列操作時要保證沒有接地現(xiàn)象，保證絕緣效果良好。

結(jié)語：

快速正確地對故障進行分析和處理，而且要及時對直流系統(tǒng)的故障產(chǎn)生原因進行排查并做好故障發(fā)生預(yù)防工作，是保證電力系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵直流系統(tǒng)是500kV變電站的重要部分，所以正確地掌握直流接地故障的檢測方法并有效的解決接地故障對電力系統(tǒng)的發(fā)展起著重要的作用。熟練掌握處理直流接地故障的經(jīng)驗方法，對于及時處理故障是十分有利的，這不僅能確保電網(wǎng)穩(wěn)定的運行，對電力系統(tǒng)的發(fā)展也起著促進作用。

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