变电站直流系统接地故障的快速定位及防范措施武广斌

变电站直流系统接地故障的快速定位及防范措施武广斌

武广斌王杰

（国网江苏省电力公司检修分公司210000）

摘要：变电站直流系统的接地故障会对供电的安全性带来很大的影响，使得电力系统充满不稳定因素。本文先分析了变电站直流系统接地容易出现故障的原因，简单介绍了接地故障常用的快速定位方法，并提出了加强变电站维护人员直流系统操作培训、督促变电站检修人员按标准验收、增加对变电运营设备的检修次数的防范措施，希望能够为直流系统中接地故障的定位和防范提供一些参考。

关键词：直流系统；接地故障；故障支路；监测装置

引言：直流系统是变电站二次系统的核心部位，是一种可以将电源提供给继电保护及安全自动装置等设备的系统，它的安全运行影响着变电站是否可以平稳的运作。通常用电系统出现故障时，继电保护及安全自动装置就可以迅速将系统故障隔离开来，减少电力系统因故障造成的损失，所以对直流系统接地故障的快速定位和防范措施进行研究，对电网的的安全运行有着重要的现实意义。

一、浅论对变电站直流系统接地故障的快速定位

（一）变电站直流系统接地故障原因分析

很多变电站的直流系统发生接地故障后，检查结果都是因为变电站成立的时间比较长，并且一直以来应用的设备已经严重老化，电缆的设备绝缘功能下降，以及各种端子箱和机构箱等组成部分的密封性不高，造成内部接点处生锈的问题，而且在经历振动或者碰撞之后，电缆还会在金属处扭曲或是穿过金属物，导致接地故障的发生。另外，直流系统在运行的过程中，难免会受到糟糕的气候因素影响，潮湿天气会降低直流系统在室内的绝缘度，使得接地信号发出缓慢，而且裸露在外的直流装备容易遭到自然中一些动物的噬咬破坏。除此之外，还有可能因为变电系统相关工作人员的疏忽导致，比如在带电二次回路工作操作中，设备外部不小心碰到直流电源而引起直流系统发生接地情况，或是电缆沟施工中损伤了带电控制电缆，都可能引起直流系统接地故障。

（二）变电站直流系统接地故障定位方法

最常用的方法主要是利用绝缘监测装置查找到接地支路的故障，即变电系统运维人员通过拉合馈线空开检查接地的信号是否中断，从而对选线结果的正确性进行判断，这种监测简装可以方便运维人员对故障支路进行隔离，及时阻止故障的影响进一步扩大[1]。例如：曾经某变电站发出“2#直流充电屏控制母线正绝缘降低”的故障信号，运维人员立即测试实际直流母线电压，结果显示几个支路的电压电阻都处在正常范围内，没有判断出接地的支路，后来二次人员利用绝缘监测装置选出接地馈线时，发现绝缘监测装置之前因为故障更换时，施工人员没有进行参数设置，才导致绝缘监测装置无法判断出接地支路，而进行重启设置后果然很快就定位到故障支路。当然，绝缘监测装置也存在着无法选出接地支路的情况，当母线对地绝缘降低或是母线正失地或负失地时，则可以判断为母线失地。但是绝缘监测装置查找母线接地故障的作用不大，这时需要通过拉路法来对定位接地点进行精准定位，拉路法可以在短时间内拉开各馈线的低压断路器，从而确定接地故障在哪条支路。拉线法的使用需要向运维部门和调度部门进行备案，进而可利用先室内再室外，先信号回路后操作回路的原则来判断。

二、浅论对变电站直流系统接地故障的防范措施

（一）加强变电站维护人员直流系统操作培训

变电站正常运行的重要意义及其复杂的组成系统，要求变电站的运营维护人员必须要十分熟悉直流系统的构成，并且掌握不同厂家不同设备的具体操作流程，而且对于绝缘监测装置要有能够判断出直流系统具体故障支路的操作技能。例如：某变电站的监控机发出了接地故障报警信号，但是绝缘监测系统并没有及时判断出失地支路，而维护人员在不熟悉绝缘监测装置使用说明的情况下重启了装置，结果发现直流分屏绝缘监测装置的正负母线电压值都变为了0，咨询厂家后才得知重启会导致绝缘监测装置的参数丢失，所以要重新进行设置才可正常使用，而根据厂家的指导进行重新调试后绝缘监测装置果然准确的选出了故障点。所以，变电站运维人员要对引进变电站的相关设备的使用说明进行仔细的研读，熟悉操作的操作流程和使用禁忌，减少因操作疏忽而导致的接地故障，在进行维护工作时，避免将直流电源碰到设备外部绝缘设备而引起瞬间接地故障的情况发生，并且在发生接地故障后要及时做好有效隔离防护，将故障的波及范围有效的控制住，等待负责检修的工作人员到来。

（二）督促变电站检修人员按标准验收

变电站的检修人员在监控接地故障的环节上发挥着重要的作用，检修人员往往需要在变电站的建设环节负责完成验收工作，并且是按照标准化的验收作业卡进行检查验收。需要检修人员把关的工作主要是完成蓄电池的充电放电试验、检查充电设备的工作状态、测试绝缘监测装置的选线功能，完成直流馈线接入前绝缘测试的相关试验、检查直流馈线低压断路器标示、确保蓄电池和充电设备可以正常运行，以及绝缘监测装置的参数相关设置调制正确，能够保证直流馈线绝缘水平满足运行要求，在直流接地故障出现时，绝缘监测装置可以快速准确判断出故障所在的支路[2]。检修人员在验收环节时要对直流馈线的接入和经常会产生故障的设备进行重点把关，比如状态指示器、带电显示器等，尽量选用交流电源代替直流电源，从而减少直流系统供电的的压力，减轻故障发生的概率。而对于技改、变更电回路之类的相关操作，检修人员要参照现场图纸开展实际维护工作，确保回路能正常运行，要注意二次接线设计和操作时要避免出现寄生回路的情况，保障不因为寄生回路而导致直流接地出现故障。

（三）增加对变电运营设备的检修次数

变电站的运维人员平时对设备要对变电运营设备加强检修力度，在平时对设备进行巡视时要注意户外表计、主变非电量继电器、油位计和户外开关端子箱、机构箱等设备的防潮湿防渗透检查。并且经常对户外端子箱和机构箱内端子排进行清理打扫工作，时常检查对设备的防潮防渗措施是否到位，而对于存在变质、陈旧、外表皮被磨损的二次电缆和二次线要及时将进行设备更新。例如：某发电站的运维人员在设备巡视时发现变电站的直流控制系统发出警告，直流母线负母失地，负母对地电压-56V，正母对地电压170V，初步检查认定为负母不完全失地，但是厂家在监测装置电阻大于25kg时无法正确选线，在运维人员使用拉路法和分段隔离法依然无法定位故障点后，根据设备的使用说明指示将外部平衡桥解除，恢复了绝缘监测装置的正常选线功能。所以，运维人员要经常检查设备中是否存在各种隐患，并且熟悉直流系统的结构和绝缘监测装置的选线原理，在发现出现接地故障后，及时将故障造成后果控制在一定范围内。

结束语：综上所述，在对变电站直流系统中出现接地故障的原因进行分析时，要综合考虑各种影响因素，善于利用监测装置来定位出现故障的接地支路，以保障变电站的平稳运行。还要加强对变电站运营维护人员的操作培训，督促运维人员按照标准完成对检修工程的验收，从而保障变电站各环节的安全运行，促进电力系统的经济利益和社会效益最大化。

参考文献：

[1]王超.35kV变电站直流系统环网故障分析与排查[J].工业技术创新，2016，03（06）：1128-1131.

[2]李善龙.变电站直流绝缘检测系统设计及应用研究[D].山东大学，2016.