譚志聰,莫穎生

（廣東電網(wǎng)公司佛山供電局，廣東佛山,528000）

1 直流接地故障現(xiàn)象

2012 年02 月02 日某500kV 變電站直流系統(tǒng)發(fā)正極絕緣低告警信號，繼保人員迅速對其處理。此后直流系統(tǒng)間歇性地出現(xiàn)高阻接地。為徹底消除直流系統(tǒng)絕緣低隱患，確保該站二次系統(tǒng)可靠運行，繼保人員對全站直流回路進行了絕緣檢查。截至2012年03 月12 日，繼保人員共出發(fā)十余次，查出并排除了三大直流系統(tǒng)絕緣低隱患。

2 直流接地處理經(jīng)過

2.1 馬達保護繼電器絕緣低處理

2012 年2 月2 日某500kV 變電站直流系統(tǒng)發(fā)絕緣低告警信號：Ⅱ段直流系統(tǒng)正極對地絕緣電阻降至36kΩ 且不斷浮動變化，Ⅱ段直流系統(tǒng)正極對地電壓降至30V。

圖1.1 某500kV 變電站500kV 繼保室2 環(huán)網(wǎng)監(jiān)控電源接線示意圖

告警發(fā)生后，繼保人員迅速趕至現(xiàn)場。查看發(fā)現(xiàn)：主控樓直流配電室內(nèi)Ⅱ段直流監(jiān)控裝置（廠家為深圳奧特迅）選出接地故障在500kV 繼保室2 Ⅱ段直流分屏2。500kV 繼保室2 內(nèi)Ⅱ段直流分屏2 監(jiān)控裝置報出故障點位于203Z 環(huán)網(wǎng)監(jiān)控電源。203Z在合閘位置，103Z 在分閘位置；Ⅰ段直流母線與Ⅱ段直流母線處于分列運行狀態(tài)。繼保人員將直流接地查找儀的信號源掛在Ⅱ段直流母線上，向下逐級查找。如圖1.1 示，①、③、⑤處報“有接地”，②、④等其他各直流負載處報“無接地”，最終鎖定該接地故障處于由500kV 繼保室2 17P 500kV 第四串開關(guān)測控屏去往50432 刀閘B 相匯控箱的遙信電纜（回路編號為S501）下級。

2 月3 日，繼保人員申請將50432 刀閘B 相匯控箱門及各相機構(gòu)箱門開鎖。然后將與S501 電纜并聯(lián)的遙信電纜逐個用直流接地查找儀排查，確定故障位于50432 刀閘B 相機構(gòu)箱，然后對該機構(gòu)箱內(nèi)并聯(lián)的遙信電纜逐個排查，確定故障位于該機構(gòu)箱內(nèi)馬達保護繼電器 (圖1.2，圖1.3，)。該繼電器的常開接點97、98 接入直流信號回路（97 接正極，98 接負極），常閉接點95、96接入交流控制回路（95 接電源側(cè)，96 接N 線），將該繼電器的97、98 外部接線解開包好后，搖絕緣發(fā)現(xiàn)97 對地為0 歐， 98 對地為∞。更換該繼電器后，全站Ⅱ段直流系統(tǒng)正極對地絕緣電阻恢復至300+千歐，對地電壓也升至50V。

圖1.2 S501 遙信回路示意圖 圖1.3 馬達保護繼電器實物圖

2 月9 日該站再次報Ⅱ段直流正極對地絕緣降低，通過上述方法逐點排查后發(fā)現(xiàn)故障點位于503217 刀閘C 相機構(gòu)箱內(nèi)的馬達保護繼電器。于是將95、96、97、98 外部接線均解開，搖絕緣發(fā)現(xiàn)95、96、97、98 對地電阻均為∞，96-97 間為0。結(jié)合3 日的現(xiàn)象可以判定是96-97 間絕緣不夠?qū)е轮绷髡龢O與交流N 線間高阻相連。由圖1.2 可知隔離開關(guān)交流電源故障信號與馬達保護繼電器告警信號并接在一起，正常運行時隔離開關(guān)機構(gòu)箱內(nèi)電機交流電源空開斷開，交流電源故障信號一直掛在后臺，故馬達保護繼電器告警信號可以取消。于是取消97-98 接點外部接線，拆下該繼電器送廠家研究。

為防止該型馬達保護繼電器存在類似缺陷，繼保人員于2012 年02 月10 日與該站值班人員溝通后，對500kV 所有隔離開關(guān)及接地刀閘機構(gòu)箱內(nèi)的馬達保護繼電器進行絕緣檢查并取消97-98 接點外部接線。檢查情況如附表1.1 所示。處理后絕緣上升至700kΩ，正極電壓恢復至53V。

2.2 馬達電源信號接點絕緣低處理

為徹底消除II 段直流系統(tǒng)絕緣低隱患，2012 年02 月20 日，經(jīng)自動化遠動班與總調(diào)協(xié)商后，繼保人員對該站500kV 繼保室1的203Z（監(jiān)控電源環(huán)網(wǎng)空開）所帶負荷進行絕緣測量。203Z 所帶負荷為500kV 繼保室1 的18P 500kV 母線及公用測控屏至22P 500kV 滄硯甲線、蝶滄甲線線路測控屏的測控裝置電源及測控遙信電源。具體測量方法為：將測控裝置電源或測控遙信電源空開斷開，用搖表分別測量空開正負極的絕緣。若正常，說明該空開所帶負荷絕緣正常；若絕緣低，則繼續(xù)用搖表測量空開下一級所帶負荷的絕緣。對測試結(jié)果中阻值小于10 M 的電纜繼續(xù)測量絕緣。結(jié)果如下：

（1） 對21P 3K2 空開所帶負荷進行絕緣測量，最終發(fā)現(xiàn)電纜編號為33DL-122（1）（至5033 開關(guān)端子箱）的電纜絕緣較低，在5033 開關(guān)端子箱測量相應電纜絕緣，發(fā)現(xiàn)電纜編號為33DL-184（3）（至50332 B 相主控箱）的電纜絕緣較低。

（2） 對18P 2K2 空開所帶負荷進行絕緣測量，最終發(fā)現(xiàn)電纜編號為WYH2-121（至2M 及公用設(shè)備端子箱）的電纜絕緣較低，在2M 及公用設(shè)備端子箱測量相應電纜絕緣，發(fā)現(xiàn)電纜編號為WYH2-183（3）（至5217 B 相主控箱）的電纜絕緣較低。

2012 年02 月21 日，對50332 B 相主控箱內(nèi)33DL-184（3）電纜所帶負荷測量絕緣。最終發(fā)現(xiàn)故障點位于Q21 接點處，如圖2.1所示。Q21 為50332 刀閘B 相機構(gòu)箱內(nèi)馬達電源常開接點，用于發(fā)交流電源故障信號，如圖2.2 所示。

圖2.1 信號回路

圖2.2 馬達電源Q21 接點

用類似的方法查找出5217 接地刀閘A 相機構(gòu)箱內(nèi)Q11 馬達電源常開接點也存在絕緣低情況。

之前將馬達保護繼電器拆開之后，發(fā)現(xiàn)其常開常閉接點上帶有水珠。馬達電源常開接點也可能存在因機構(gòu)箱內(nèi)潮濕導致絕緣低的問題。對50332 刀閘B 相機構(gòu)箱及5217 接地刀閘A 相機構(gòu)箱進行檢查，發(fā)現(xiàn)機構(gòu)箱通風孔處存在堵塞現(xiàn)象，如圖2.3 所示。由于機構(gòu)箱內(nèi)加熱器一直在工作，箱內(nèi)的水蒸氣因通風孔堵塞而無法排出，從而導致機構(gòu)箱內(nèi)繼電器接點絕緣低。

圖2.3 機構(gòu)箱內(nèi)通風孔

2012 年2 月25 日該站II 段直流正母線對地絕緣再次降到400kΩ。之前對500kV 場地機構(gòu)箱內(nèi)馬達電源空開各接點搖絕緣時發(fā)現(xiàn)：50332 刀閘B 相機構(gòu)箱及5217 母線地刀C 相機構(gòu)箱內(nèi)各有一接點對地絕緣為5MΩ，該處絕緣低可能影響II 段直流正母。繼保人員到現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)該馬達電源空開的控制回路為交流，信號回路為直流。空開平時斷開，交流控制回路常開接點斷開，直流信號回路的常閉接點帶正電，它與交流N 極接點之間絕緣不夠時就會報II 段正母對地絕緣降低。于是取消上述兩機構(gòu)箱內(nèi)的“交流電源故障”信號接線，II 段直流正母對地絕緣逐漸上升至999kΩ，對地電壓上升至55V。

為防止其他機構(gòu)箱內(nèi)馬達電源信號接點存在類似缺陷，繼保人員于2012 年03 月01 日對500kV 主變間隔所有隔離開關(guān)及接地刀閘機構(gòu)箱內(nèi)的馬達電源信號接點進行絕緣檢查并拆除該接線（220kV 線路間隔機構(gòu)箱內(nèi)馬達電源未接該信號）。處理后絕緣為+999.99K 和-999.99K，電壓恢復為+55V 和-55V。

3 缺陷原因參考意義

直流正極接地有造成保護誤動的可能，直流負極接地有造成保護拒動的可能；直流接地故障作為緊急缺陷，繼保人員在接到缺陷通知后必須馬上出發(fā)，在24 小時內(nèi)處理完畢。該站的這起直流接地缺陷的根本原因在于機構(gòu)箱的內(nèi)部設(shè)計不夠合理，馬達繼電器及馬達空開內(nèi)交流控制回路接點與直流信號回路接點之間電氣距離不夠，當有外界不利因素持續(xù)產(chǎn)生時，如機構(gòu)箱內(nèi)通風孔堵塞導致箱內(nèi)水蒸汽匯集，進而引起接點間絕緣不夠，造成直流接地。該機構(gòu)箱廠家為中外合資大型知名電力設(shè)備制造企業(yè)，尚出現(xiàn)這樣的問題；作為電力工作者，應加強對設(shè)備的平時運行維護和關(guān)注程度，發(fā)現(xiàn)家族型問題宜舉一反三，從而提高設(shè)備的運行維護水平。

[1] 國家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護實用技術(shù)問答（第二版）.北京：中國電力出版社， 2000.

[2] 裘愉濤，姚集新，陳一芳，楊新民.繼電保護.北京：中國電力出版社,2005

[3] 能源部西北電力設(shè)計院.電力工程電氣設(shè)計手冊2（電氣二次部分）.北京：中國電力出版社,1991