陳哲 向琪 陳敏捷

摘要：介紹了數(shù)字化變電站技術(shù)和傳統(tǒng)變電站電壓并列的區(qū)別。利用一起220千伏變電站PT智能組件柜直流接地故障查找，對數(shù)字化變電站技術(shù)和傳統(tǒng)變電站電壓并列優(yōu)缺點進行了分析和對比，利用數(shù)字化電壓并列，大大縮短了直流接地處理時間，簡化了工作流程，保障人身、電網(wǎng)安全。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站 直流接地 電壓并列 安全

中圖分類號： U664 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號1672-3791（2015）01（c）-0000-00

近年來，隨著數(shù)字化變電站技術(shù)廣泛的應(yīng)用，其建立在IEC 61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，由智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，能夠代替常規(guī)變電站并完成相應(yīng)母線二次電壓的并列功能。隨著電子技術(shù)和光纖通訊的快速發(fā)展，信號傳輸途徑逐漸由光纜代替，這樣的做法有許多優(yōu)點。

1 傳統(tǒng)變電站與數(shù)字化變電站電壓并列對比介紹

1.1 常規(guī)變電站中電壓并列

在常規(guī)變電站中，一般通過開關(guān)設(shè)備（母聯(lián)斷路器或隔離刀閘）的輔助觸點與中間繼電器構(gòu)成的硬件觸點回路完成二次電壓的并列。常規(guī)電壓并列/切換裝置的缺陷主要在于開關(guān)設(shè)備輔助觸點或中間繼電器觸點的接觸不良容易造成電壓并列/切換失敗、保護誤動、二次回路失壓、和PT二次電壓反充電等事故。PT二次電壓在并列時，首先要操作一次設(shè)備，并列把手打到合位，隔離刀閘常開輔助觸點、母聯(lián)斷路器串聯(lián)后啟動中間繼電器，用中間繼電器導(dǎo)通PT并列回路實現(xiàn)電壓并列。

1.2 數(shù)字化變電站中電壓并列

數(shù)字變電站中由合并單元（MU）通過軟件邏輯判別機制控制母線電壓并列。數(shù)字化變電站由“三層兩網(wǎng)”構(gòu)建，是按照IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)定義的。即站控層與間隔層之間通過100 Mbit/s以太網(wǎng)共享信息，間隔層和過程層之間目前廣泛基于過程總線的IEC 61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，由母線電壓合并單元接收母線EVT的電壓量和智能單元的開關(guān)量（包括各種斷路器、刀閘的位置信息等），根據(jù)原來設(shè)定的判別邏輯實現(xiàn)電壓并列，并列后的母線電壓送到間隔合并單元，并在其中完成電壓切換，從而選擇合適的母線電壓送至間隔層的保護測控、計量、故障錄波等設(shè)備。

2實例分析

某大雨天晚上10點，某220千伏變電站直流接地報警，接地電阻為0Ω，正母對地220V，負(fù)母對地電壓為0V，變電站220千伏為室外GIS設(shè)備。直流操作系統(tǒng)使用的是絕緣運行的方式，如果出現(xiàn)一點接地，一般不會有大的危險發(fā)生，但是必須進行及時處理，如果出現(xiàn)另一點也接地，繼電保護就會出現(xiàn)拒動、誤動的情況。在實際操作中，直流接地不僅會出現(xiàn)繼電保護拒動、誤動的現(xiàn)象，而且還會出現(xiàn)大面積的系統(tǒng)瓦解以及停電的現(xiàn)象。因此，在直流接地時，如果發(fā)生故障，一定要盡快查找原因，找到故障點，讓它恢復(fù)正常的運行狀態(tài)。直流接地一般采用拉路查找的方法，拉路查找法雖簡便直接，但存在一定的安全風(fēng)險。

在查找直流接地故障之前，必須認(rèn)真分析發(fā)生故障的原因，進而確定查找的具體位置和目標(biāo)。因為當(dāng)天下大雨了，發(fā)生直流接地，具體分析應(yīng)該是220千伏設(shè)備區(qū)發(fā)生直流接地，在查找故障原因時，通過直流接地故障探測儀器等相關(guān)設(shè)備，進行精細的查找，并且在允許的范圍內(nèi)，瞬間斷開某一回路，觀察該回路監(jiān)察裝置的表針、信號是否消失。如果觀察結(jié)果沒有消失，則說明回路一切正常，再斷開其他回路進行精細的查找；如果觀察結(jié)果是消失，那么可以說明直流故障點就在回路之上。在系統(tǒng)允許的范圍之內(nèi)，先斷開可疑的回路，再按順序斷開其他回路；或者先瞬間斷開運行回路，再斷開已經(jīng)運行多年的回路；或者先斷開備用回路，再斷開運行回路，再或者先斷開比較安全的回路，再斷開重要的回路。這樣反復(fù)查找，就會找到故障點。

利用瞬間拉合空開，查到是220千伏II母PT智能組件柜直流接地故障，本站220千伏電壓并列裝置為南瑞繼保生產(chǎn)的PCS-221N-G-H2常規(guī)母線電壓合并單元，此時母聯(lián)開關(guān)及刀閘均處于合位時，且母線1PT刀閘合位，滿足電壓并列條件，PT合并單元上“母聯(lián)1合位”和“母線1PT隔刀合位”指示燈亮，將電壓并列把手（4QK）打到“強制I母電壓”，此時“母線2電壓已并列” 指示燈亮，II母使用I母電壓。因為數(shù)字站電壓并列是軟件并列，不管實際二次有無模擬量都可以并列，此時可以直接斷開裝置電源檢查，最終查到原因是熱交換器直流信號線碰到智能組件柜金屬外殼，導(dǎo)致直流接地，通過處理，直流接地故障消失。

3結(jié)語

利用電壓并列裝置，大大縮短了直流接地處理時間，簡化了工作流程，保障人身、電網(wǎng)安全。如果是傳統(tǒng)母線二次并列，則需停用運行中的電壓互感器，同時還要注意以下項措施： 必須進行相應(yīng)的電壓切換；停用相關(guān)的繼電保護和自動裝置； 防止反充電，拿下電壓互感器低壓側(cè)熔斷器； 低壓負(fù)荷全部斷開后，再斷開互感器一次側(cè)電源。不但不能第一時間處理故障，安全措施也很復(fù)雜。雖然在電力系統(tǒng)中，直流接地故障是不可避免的，但是在對直流接地故障進行分析、查找、總結(jié)中也發(fā)現(xiàn)，很多故障都是可以預(yù)防的。因此，在實際操作中，我們必須重視直流接地故障產(chǎn)生的原因、危害，并且用正確的方法對它進行處理，從而保障電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。

參考文獻

[1] 黃燦，鄭建勇，梅軍等，基于 FPGA 的數(shù)字化變電站電壓并列與切換設(shè)計，電力系統(tǒng)保護與控制，2010.

[2] PCS-221N-G-H2常規(guī)母線電壓合并單元說明書，南京：南瑞繼保電氣有限公司.

[3]賴嵩汕，淺談直流接地故障的原因、危害及處理，電源技術(shù)應(yīng)用，2013.