變電站直流系統(tǒng)接地故障分析及處理措施

劉方明

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電分公司 江蘇鎮(zhèn)江 212000）

一、變電站直流系統(tǒng)接地故障原因

變電站直流系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)受到多種因素的干擾，從而對(duì)其整體的絕緣性、耐蝕性等造成一定影響。直流系統(tǒng)接電故障原因通常包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容：1.直流系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)損壞情況。直流系統(tǒng)二次回路和設(shè)備絕緣材料不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，絕緣性能出現(xiàn)了下降，或者直流系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)壓傷和磨損等問(wèn)題，造成電路元器件發(fā)熱異常，影響設(shè)備的絕緣性能。2.環(huán)境因素影響。變電站通常建造在室外環(huán)境中，遭受到惡劣天氣的影響就是不可避免的，受到塵土的腐蝕，造成設(shè)備絕緣裝置的老化，無(wú)法發(fā)揮良好絕緣作用。3.操作失誤或維護(hù)不到位。在變電設(shè)備操作和維護(hù)過(guò)程中，存在著二次回路和設(shè)備連接組裝不正確的問(wèn)題，運(yùn)維人員控制工作中出現(xiàn)失誤而造成回路接地，交流電流接入到直流系統(tǒng)中，最終導(dǎo)致接地故障。4.動(dòng)物爬進(jìn)直流系統(tǒng)的端子箱內(nèi)部，使得線(xiàn)路發(fā)生連接問(wèn)題，引發(fā)直流系統(tǒng)接地故障。

二、變電站直流系統(tǒng)接地故障處理措施

（一）拉回路法

拉回路法是分析和解決直流故障中常見(jiàn)的方法之一。將線(xiàn)路中的一條直流饋線(xiàn)斷開(kāi)，此時(shí)接地故障消失則代表接地點(diǎn)存在于此回路中，相反則不在此回路中，需要及時(shí)恢復(fù)此饋線(xiàn)的供電。在應(yīng)用此方法進(jìn)行故障檢測(cè)之前需要向調(diào)度監(jiān)控中心進(jìn)行申請(qǐng)匯報(bào)，在得同意后才能開(kāi)展相應(yīng)操作，同時(shí)將直流饋線(xiàn)電源消失時(shí)間控制在3s之內(nèi)，嚴(yán)格按照先信號(hào)回路，再控制回路，最后保護(hù)回路的順序展開(kāi)工作[1]。拉回路法只能將故障點(diǎn)定位到屏柜或者某個(gè)回路中，并不能找到具體的故障點(diǎn)。與此同時(shí)，在直流系統(tǒng)較為復(fù)雜的情況下還會(huì)導(dǎo)致非常規(guī)回路的出現(xiàn)?，F(xiàn)階段，變電站整體的自動(dòng)化水平不斷提高，對(duì)電源供電的穩(wěn)定性也提出了更高的要求，直接切掉直流供電電源可能對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。在進(jìn)行擴(kuò)建和改進(jìn)后，變電站內(nèi)部的二次回路會(huì)變得更加復(fù)雜，可能出現(xiàn)寄生回路的情況，進(jìn)而為故障尋找和排除工作帶來(lái)一定困難。

（二）尋找接地位置

首先應(yīng)做好系統(tǒng)母線(xiàn)的排查工作。在直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的時(shí)候，監(jiān)控顯示裝置將發(fā)出警告信號(hào)，警報(bào)裝置安裝在上位機(jī)和監(jiān)控器上，顯示信號(hào)為直流電源的壓差。此時(shí)工作人員需要及時(shí)確認(rèn)報(bào)警信號(hào)發(fā)出的位置，確定是直流接地故障還是錯(cuò)誤信號(hào)，在確定是接地問(wèn)題的情況下應(yīng)遵循從室內(nèi)到室外的原則對(duì)母線(xiàn)展開(kāi)全面排查，找到故障接地點(diǎn)。在實(shí)際排查的時(shí)候，操作人員應(yīng)確保全過(guò)程動(dòng)作的平穩(wěn)性，防止出現(xiàn)再次接地現(xiàn)象。處理直流系統(tǒng)接電故障應(yīng)按照斷路器的排列順序以此斷開(kāi)斷路器。此時(shí)如果警告信號(hào)消失則代表此條線(xiàn)路存在接地故障。具體操作是切斷此斷路器，再按照斷路器標(biāo)識(shí)確定電纜的位置并解除電纜，依照現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)電纜實(shí)施分段解除處理。當(dāng)全部的直流輸出斷路器切斷后，警告信號(hào)依舊存在，就代表不存在直流系統(tǒng)接地故障，此時(shí)應(yīng)恢復(fù)電力供應(yīng)。

（三）變電站檢查中的安全事項(xiàng)

在變電站檢查工作中，操作人員應(yīng)提高對(duì)安全執(zhí)行的重視程度，檢查拉路過(guò)程中應(yīng)確保調(diào)度保持較高的統(tǒng)一性，將拉路時(shí)間控制在4s之內(nèi)，同時(shí)保證整個(gè)過(guò)程的有序性，防止出現(xiàn)失去保護(hù)電源、重合閘電源操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等情況。此外，在拉路操作中還應(yīng)確保誤動(dòng)作能夠進(jìn)行完全接觸，使得操作電源重啟后能夠順利投入使用。變電站直流系統(tǒng)故障排查工作應(yīng)安排兩個(gè)以上的工作人員，提高整體操作的安全性，進(jìn)而避免出現(xiàn)觸電事故。當(dāng)出現(xiàn)安全事故的時(shí)候，另一個(gè)人也能進(jìn)行快速處理，從而避免造成更為嚴(yán)重的損失和危害。在實(shí)際檢查工作中中，操作人員必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)流程和圖紙說(shuō)明展開(kāi)檢測(cè)工作，嚴(yán)格控制端子線(xiàn)頭拆錯(cuò)問(wèn)題的出現(xiàn)，并避免在復(fù)接線(xiàn)過(guò)程中發(fā)生接錯(cuò)和遺留問(wèn)題。對(duì)檢查工作全過(guò)程進(jìn)行記錄和說(shuō)明，確保變電站直流系統(tǒng)接地故障排除和解決的規(guī)范性及嚴(yán)謹(jǐn)性。

（四）使用先進(jìn)的便攜裝置

直流接地故障儀采用二分法，其工作原理是引入波形分析法，通過(guò)在直流母線(xiàn)和地之間加入特定周期性的電壓信號(hào)，借助卡鉗探頭對(duì)支路電流進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，分析波形來(lái)實(shí)現(xiàn)故障分析和排查。將信號(hào)發(fā)生器始終連接在支路電源端，故障檢測(cè)器和鉗形電流表始終在直流支路的負(fù)荷端實(shí)施檢測(cè)。此項(xiàng)裝置具有檢測(cè)精度高、抗干擾能力強(qiáng)、不甩線(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還能在不影響系統(tǒng)運(yùn)行的情況下進(jìn)行不斷電連續(xù)查找，具有較高的工作效率，成本也比較低。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和研發(fā)手段的支持下，變電站系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的更新?lián)Q代的速度實(shí)現(xiàn)了顯著提高，并逐漸朝著自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展。自動(dòng)化變電站的不斷發(fā)展和直流絕緣監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，使得直流系統(tǒng)故障分析的精度和整體的判斷能力得到了顯著增強(qiáng)[2]。然而在應(yīng)對(duì)處理復(fù)雜變電站直流系統(tǒng)接地故障的時(shí)候，還是需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)其展開(kāi)準(zhǔn)確判斷和定位。在保證合理性的前提下分析變電站直流系統(tǒng)接地故障的產(chǎn)生原因，制定有效的處理措施，同時(shí)對(duì)常見(jiàn)故障處置方案提出相應(yīng)的建議，使其具有一定的普適性，在處理不同接地故障的時(shí)候能夠發(fā)揮出更大的作用。與此同時(shí)，檢修人員在處理接地故障過(guò)程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，其對(duì)于系統(tǒng)的維護(hù)能力、變電站直流系統(tǒng)接地故障分析和處理能力都得到顯著提高，從而為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。