姚漢梁，雷振洲，毛世炳

（國網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，浙江 杭州 311232）

0 引言

直流系統(tǒng)不僅在變電站中為控制、信號、繼電保護(hù)、自動裝置及事故照明等提供可靠的直流電源，還為操作提供可靠的操作電源。直流系統(tǒng)的可靠性是變電站安全運(yùn)行的保證。

變電站內(nèi)直流系統(tǒng)所接的設(shè)備較多，回路復(fù)雜，在長期運(yùn)行過程中，由于受到天氣、設(shè)備老化及其他客觀因素的影響，不可避免地會發(fā)生直流系統(tǒng)接地。大量異?；蚴鹿时砻?，一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地都可能引起信號回路、控制回路異常，繼電保護(hù)及自動裝置等誤動作或拒動，從而破壞電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，甚至造成大范圍的停電事故。如何快速、合理、高效地處理直流系統(tǒng)接地，是變電運(yùn)維中不可回避的一個課題。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 直流系統(tǒng)接地檢測現(xiàn)狀

在目前的變電站中，現(xiàn)場運(yùn)行人員通過直流系統(tǒng)接地檢測儀先巡查出接地的直流支路，再輔以拉路法進(jìn)行判斷確認(rèn)，是應(yīng)用比較廣泛的一種方法。與傳統(tǒng)的單純拉路法相比，這種方法可以在直流系統(tǒng)接地檢測儀檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行確認(rèn)，不用大范圍地進(jìn)行拉路查找，可大大降低自動裝置的失電概率，極大地提高處理直流系統(tǒng)接地時的安全性。但由于受到直流系統(tǒng)接地檢測儀原理的限制，這種方法在變電站實(shí)際運(yùn)用中仍然存在不足。

1.2 直流系統(tǒng)接地檢測儀的基本原理及存在問題

目前的直流系統(tǒng)接地檢測儀較多采用電橋平衡原理。因受電橋平衡原理的限制，它只能檢測非對稱性直流接地故障，在正、負(fù)極絕緣電阻均等下降或其值相接近時，檢測儀沒有反應(yīng)；同時，它也無法有效檢測高阻對稱性接地。

現(xiàn)有各類直流系統(tǒng)接地檢測儀的兩極絕緣電阻之比在2:1-10:1的范圍。若兩極絕緣電阻相差較大，而任一極的絕緣電阻并未低于允許值，也可能報警，使檢測人員誤認(rèn)為絕緣電阻下降。因此，在變電所實(shí)際運(yùn)用中往往會出現(xiàn)以下情況。

(1)?當(dāng)直流系統(tǒng)接地檢測儀檢測出具體接地的直流支路時，由于該支路下面往往帶著幾套保護(hù)裝置，當(dāng)采用拉路法拉開該支路進(jìn)行確認(rèn)時，需要預(yù)先將這幾套保護(hù)裝置一起停電。

(2)?在實(shí)際工作中，曾出現(xiàn)過直流系統(tǒng)接地檢測儀檢測出的直流支路錯誤的情況；此時現(xiàn)場運(yùn)行人員只能采用傳統(tǒng)的拉路法進(jìn)行處理，不僅降低了處理的效率，也提高了處理的風(fēng)險。

(3)?受制于直流系統(tǒng)接地檢測儀的支路檢測設(shè)計原理，當(dāng)同一直流母線下的2條及2條以上支路同時接地時，直流系統(tǒng)接地檢測儀就無法判別出具體是哪條支路接地。這種情況下，現(xiàn)場運(yùn)行人員也只能采用傳統(tǒng)的拉路法進(jìn)行處理。

2 解決方案

在現(xiàn)場運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)，使用鉗形電流表可以很好地彌補(bǔ)以上幾點(diǎn)不足。一般使用鉗形電流表，是用它的感應(yīng)原理來量取線路上的電流；但是利用鉗形電流表來測量同一支路正、負(fù)電流之和是否為0的方法，可以快速有效地判斷出存在異常的直流支路，其測試原理如圖1所示。

圖1 鉗形電流表測試異常直流支路原理

正常運(yùn)行，直流支路未接地時，流經(jīng)鉗形電流表的直流負(fù)載的電流大小相等，方向相反，即I(+)+I(-)=0，所產(chǎn)生的磁場相互抵消，鉗形電流表上的讀數(shù)為0。當(dāng)某直流支路的正極接地時，即K地合上后，直流母線通過接地電阻R地接地，產(chǎn)生接地泄漏電流I漏，則I(+)+I(-)≠0，I漏的大小可反映支路等效絕緣電阻的大小。即R地=U(+)/I漏。負(fù)極接地時測量原理類似。

根據(jù)以上原理，針對直流系統(tǒng)接地檢測儀輔以拉路法查找直流接地的3點(diǎn)不足，可以采取以下措施加以解決。

(1)?用直流系統(tǒng)接地檢測儀檢測出具體接地的直流支路后，若該支路由2個及2個以上保護(hù)裝置組成，且每個保護(hù)裝置均有相互獨(dú)立的電源空開時，則可以先用鉗形電流表在每個保護(hù)裝置電源空開的下端頭測量正、負(fù)電源電流之和是否為0。當(dāng)查找到某一支路電流之和不為0時，即可認(rèn)為此支路發(fā)生異常。同時，可以分別測量該空開下端頭的正、負(fù)電流，查看這一支路的正、負(fù)電流是否相等來加以確認(rèn)。但這樣測量仍存在著保護(hù)裝置空開上端發(fā)生接地的可能性。當(dāng)測得所有的空開下端頭都正常時，可推測是在直流母線到該保護(hù)裝置這一段發(fā)生異常。

(2)?當(dāng)直流系統(tǒng)接地檢測儀檢測出發(fā)生接地故障的母線，且檢測儀報出的接地支路并不是實(shí)際的接地支路時，可以用鉗形電流表逐條查找主支路的正負(fù)電流和。當(dāng)檢查出電流和不為0或者可以確定不是零點(diǎn)漂移時，就可在此主支路的下一級范圍采用相同的方法查找，直到查出接地支路。也可以用鉗形電流表來分別測量正、負(fù)電流的值，當(dāng)查出2電流有明顯差別時，可以確認(rèn)此支路發(fā)生接地故障，然后再往下逐級查找。

(3)?第3個問題的處理方法與第2個問題基本相同。

需要指出的是，應(yīng)盡量選用準(zhǔn)確度較高的鉗形電流表或數(shù)字式鉗形電流表，且使用時應(yīng)選與所測電流相匹配的量程，不要選離測量值過大或過小的量程檔測量。

3 應(yīng)用實(shí)例

某日，某500?kV變電站進(jìn)行保護(hù)改造，5479線第2套保護(hù)處于檢修狀態(tài)，此時后臺報500?kV小室I段直流接地?，F(xiàn)場查看杭州星炬有限公司生產(chǎn)的WZJD-6A直流系統(tǒng)接地檢測儀，發(fā)現(xiàn)顯示的是500?kV小室直流分屏(3)第94號支路5479線第1套保護(hù)屏出現(xiàn)接地告警。在500?kV小室直流屏(3)查找，量得直流分屏(3)第14支路5479線第1套保護(hù)空氣開關(guān)正極下樁頭對地電壓為0，基本可以判定是這條支路發(fā)生接地情況。

5479線第1套線路保護(hù)由分相電流差動保護(hù)P546和后備保護(hù)RCS931A?2套保護(hù)組成，它們所采用的直流電源屬于同一條支路(見圖2)；同時，5479線第2套保護(hù)處于檢修狀態(tài)。如果采用常規(guī)的拉路法進(jìn)行檢測，將使一次設(shè)備短時失去保護(hù)；若此時出現(xiàn)線路故障，將給系統(tǒng)安全帶來十分嚴(yán)重的后果。因此，采用上述方法，用鉗形電流表量出后備保護(hù)RCS931A裝置電源正、負(fù)電流和不為0，據(jù)此可以判斷出直流接地在RCS931A側(cè)。所以處理時只需要停用第1套線路的后備保護(hù)，主保護(hù)仍可正常運(yùn)行；待5479線第2套保護(hù)恢復(fù)正常后，再停用第1套保護(hù)來加以處理。這樣就有效地避免了5479線失去保護(hù)帶來的運(yùn)行風(fēng)險。

4 結(jié)束語

采用鉗形電流表來處理直流系統(tǒng)接地故障，最大的優(yōu)勢在于其可以做到在繼電保護(hù)裝置不失電的情況下查找出接地直流支路。這種不用停用保護(hù)裝置的處理方法，極大地提高了查找接地直流支路的速度；同時也降低了查找時的風(fēng)險，避免了現(xiàn)場一次設(shè)備因拉路引起的無保護(hù)運(yùn)行和保護(hù)裝置失電重新上電啟動時引起的保護(hù)裝置程序紊亂導(dǎo)致的保護(hù)誤動、拒動。該方法在變電站查找直流接地的應(yīng)用中有著重要的價值。

圖2 500 kV繼保室直流系統(tǒng)接線

1?任致程．電工儀表經(jīng)典應(yīng)用電路400例[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006．

2?殷??峰．直流系統(tǒng)接地故障查找方法[J]．新疆電力技術(shù)，2007，28(3):12-14．

3?陳元平，李樹君，張玉奎．絕緣檢測裝置在直流系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2008，36(15):91-93.

4?牛??慧．不停電處理直流系統(tǒng)接地故障[J]．設(shè)備管理與維修，2011，32(9)：65．

5?孫???。畮灼鹬绷鹘拥毓收喜檎液吞幚韺?shí)例[J]．農(nóng)村電氣化，2011，291(8)：36-37．

6?張??帆．直流系統(tǒng)接地故障探討[J]．電力安全技術(shù)，2012，14(10)：23-25．