谷志偉

摘 要：伴隨社會(huì)科技水平的提高，變電站設(shè)備的更新速度逐漸加快，電網(wǎng)的發(fā)展與自動(dòng)化程度的提升對(duì)于可靠性要求越來越高，直流系統(tǒng)故障分析數(shù)據(jù)的精確度不斷提高。該文將進(jìn)一步研究220 kV變電站中直流系統(tǒng)接地故障問題，探討解決220 kV變電站中直流系統(tǒng)故障的措施。

關(guān)鍵詞：220 kV 變電站 直流系統(tǒng) 接地故障

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（a）-0195-01

1 220 kV變電站直流系統(tǒng)接地故障分析

在220 kV變電站中，可對(duì)直流系統(tǒng)接地進(jìn)行如下定義：當(dāng)直流系統(tǒng)的正極或是負(fù)極與大地間的絕緣水平降低至某個(gè)整定值或是低于限定值時(shí)，即直流系統(tǒng)接地故障。

1.1 直流系統(tǒng)接地的主要原因

對(duì)于220 kV變電站而言，因其內(nèi)部的直流系統(tǒng)分布相對(duì)較廣，加之各個(gè)部分的運(yùn)行環(huán)境均不相同，從而導(dǎo)致引起直流系統(tǒng)接地故障的原因較多，大體上可歸納為以下幾個(gè)方面：

（1）絕緣老化。一些220 kV變電站建設(shè)的年代比較久遠(yuǎn)，經(jīng)過多年的運(yùn)行后，由于受到灰塵、潮濕以及腐蝕性氣體的影響，使得直流系統(tǒng)中的個(gè)別元器件絕緣水平下降，進(jìn)而發(fā)展為接地故障，這也是導(dǎo)致220 kV變電站直流系統(tǒng)接地最為主要的原因之一。（2）氣候因素。實(shí)踐證明，雨、雪、霧等氣候都會(huì)引起直流系統(tǒng)受潮，同時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致某些電纜長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中，由此極易引起接地故障。（3）人為因素。220 kV變電站的二次回路常常會(huì)有各種施工，在這一過程中，由于施工人員操作不當(dāng)，可能會(huì)留下導(dǎo)線接頭，墊圈等雜物，從而容易引起直流系統(tǒng)金屬性接地。（4）設(shè)計(jì)原因。220 kV變電站中的直流系統(tǒng)是由諸多設(shè)備組成，如絕緣監(jiān)察設(shè)備、端子箱、機(jī)構(gòu)箱等等，若是這些設(shè)備的設(shè)計(jì)不合理或是存在質(zhì)量問題，則當(dāng)其受到震動(dòng)或是機(jī)械作用力等情況時(shí)，便會(huì)引起直流系統(tǒng)接地故障。

1.2 接地的危害

通常情況下，220 kV變電站中的直流系統(tǒng)多采用懸浮供電方式，系統(tǒng)的正負(fù)極均不直接接地，若是直流電源中的正極或是負(fù)極接地時(shí)，便會(huì)引起短路故障。目前，DC/DC開關(guān)電源的應(yīng)用日趨普及，這種電源的EMI抗干擾措施采用了大量的電容，由此導(dǎo)致了直流母線對(duì)地電容過大，即圖1中所示的C+和C-較大。

如果K2點(diǎn)出現(xiàn)接地故障，那么會(huì)造成C+和C-對(duì)TQ進(jìn)行充放電，由此一來會(huì)引起電流沖擊，容易導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)作。當(dāng)直流系統(tǒng)中已經(jīng)有某一點(diǎn)接地，若是再出現(xiàn)另一點(diǎn)接地的情況，則會(huì)形成寄生回路，從而導(dǎo)致直流電源短路、保護(hù)裝置誤動(dòng)作或是拒動(dòng)，電網(wǎng)的運(yùn)行便會(huì)受到威脅。由此可見，變電站中直流系統(tǒng)接地故障的危害較大，必須采取合理、有效的方法進(jìn)行解決處理。

2 處理接地故障的方法及預(yù)防措施

2.1 故障的查找與處理方法

（1）在對(duì)直流系統(tǒng)接地故障進(jìn)行查找前必須分清接地的極性，并進(jìn)一步分析故障原因是否與氣候有關(guān)、變電站內(nèi)有無施工作業(yè)、設(shè)備是否存在誤操作等等。如果變電站內(nèi)的二次回路有施工，或是正在進(jìn)行設(shè)備檢修試驗(yàn)，則應(yīng)當(dāng)立刻停止，然后，拉開其工作電源，看接地信號(hào)是否能夠消除。（2）當(dāng)系統(tǒng)中有微機(jī)多路絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)，可通過直接判斷饋線路數(shù)來查找接地故障，如果未安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備，則可采用瞬停法進(jìn)行查找，即在條件允許的前提下，將某一條回路瞬間斷開，看絕緣監(jiān)察裝置的表針指示是否消失，若消失則表明故障點(diǎn)位于該回路上，如果并未消失，則說明該回路正常，隨后再依次斷開其它回路進(jìn)行查找。需要注意是，直流回路的切斷時(shí)間不得超過3 s。（3）對(duì)于金屬性接地故障的查找可以借助絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備或是拉回路法與萬用表，由此能夠準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)位。（4）接地點(diǎn)非持續(xù)性接地故障是目前直接系統(tǒng)中最難查找的一類故障問題，針對(duì)這種情況，可以憑借先進(jìn)的監(jiān)視系統(tǒng)，再通過對(duì)接地告警信號(hào)發(fā)出時(shí)的異常情況進(jìn)行分析，便可在最短的時(shí)間內(nèi)找到故障并進(jìn)行排除。（5）在直流系統(tǒng)接地故障中，存在一些不易查找的情況，針對(duì)此類問題，可以采取如下方法進(jìn)行查找和排除：倒閘、拉開充電機(jī)并聯(lián)刀閘開關(guān)；分網(wǎng)排除；縮小故障查找范圍等等。

2.2 為了有效解決220 kV變電站中直流系統(tǒng)的接地故障問題，應(yīng)當(dāng)在實(shí)際工作采取如下預(yù)防措施

（1）站內(nèi)相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)真做好定期性安全運(yùn)行巡視檢查工作，尤其是要對(duì)一些重點(diǎn)部分加大巡查力度，同時(shí)還應(yīng)采取相應(yīng)的防雨防潮和防異物等措施，并對(duì)各種安全隱患進(jìn)行及時(shí)處理。（2）要對(duì)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制工作予以強(qiáng)化，并對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格選定，施工過程中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的絕緣試驗(yàn)，若是發(fā)生故障，則及時(shí)對(duì)受損電纜進(jìn)行更換處理。（3）為有效避免變電站蓄電室受潮，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)通風(fēng)等防潮措施，并在直流系統(tǒng)元器件的采購上，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

3 解決220 kV變電站直流系統(tǒng)接地故障的重要意義

在220 kV變電站實(shí)際運(yùn)行中，想要徹底避免直流系統(tǒng)接地故障的發(fā)生是非常困難的，而一旦直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障，輕則會(huì)影響變電站中設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)還可能危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。這就要求變電站工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)直流系統(tǒng)接地故障予以足夠重視，并采取有效的處理方法和預(yù)防措施解決故障問題，這不但有利于提高變電站內(nèi)主要設(shè)備的運(yùn)行安全，而且還能提高變電站的運(yùn)行效率。鑒于此，有效解決220 kV變電站直流系統(tǒng)接地故障對(duì)于變電站乃至電網(wǎng)的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

4 結(jié)語

綜上所述，對(duì)于220 kV變電站中的直流系統(tǒng)而言，接地故障是最為常見的故障問題之一，也是影響系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的主要因素，為此，除了要認(rèn)真分析引起故障的原因之外，還應(yīng)當(dāng)采取行之有效的方法排除故障，只有這樣，才能保證直流系統(tǒng)正常運(yùn)行，也才能進(jìn)一步確保變電站的運(yùn)行穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜新華.電力系統(tǒng)直接接地的危害分析及預(yù)防措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（30）：96-97.

[2] 顏麗淵.變電站直流系統(tǒng)接地故障查找與處理方法研究[C].云南電力技術(shù)論壇論會(huì)議論文.2011.

[3] 崔紅梅.淺析直流系統(tǒng)接地故障的查找方法[J]中國科技博覽，2012（19）：49.