楊曉曦

摘要：作為變電站電氣設(shè)備主要控制和操作電源，直流系統(tǒng)是主要的設(shè)備保護(hù)、控制以及發(fā)信號(hào)和監(jiān)控照明電源，因此也是一個(gè)非常復(fù)雜的多支路變電站供電系統(tǒng)。本文對(duì)500kV變電站直流常見故障問題的類型與特點(diǎn)進(jìn)行了簡要的分析，并對(duì)故障的查找與發(fā)現(xiàn)提出了相對(duì)的措施。

關(guān)鍵詞：500kV變電站;直流系統(tǒng)接地;故障查找

1前言

直流系統(tǒng)在變電站中為信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及事故照明等提供可靠的直流電源。它還為操作提供可靠的保護(hù)電源，保證在交流電失常的情況下不間斷供電。直流系統(tǒng)的可靠與否，對(duì)變電站的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，是變電站安全運(yùn)行的保證。作為變電站的核心系統(tǒng)，直流系統(tǒng)如果發(fā)生故障將會(huì)對(duì)變電站安全的運(yùn)行產(chǎn)生巨大的影響。變電站直流系統(tǒng)原理其實(shí)就是由交流電經(jīng)過充電裝置蓄電池充電、然后蓄電池屏由電纜向饋出屏連接，饋出屏向裝置供直流電，不過直流系統(tǒng)里面會(huì)加一些對(duì)蓄電池運(yùn)行情況的監(jiān)測裝置、故障報(bào)警裝置。而最常見的故障就是直流系統(tǒng)內(nèi)部一點(diǎn)接地，要在發(fā)生故障時(shí)及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)采取措施，避免不必要的損失以及由此帶來的嚴(yán)重后果。

2直流接地的原因

由于在變電站中作為供電系統(tǒng)的直流系統(tǒng)比較重要，因此其電纜分布范圍較廣、連接較多，而且電纜相對(duì)較長，再加上外界自然環(huán)境因素以及人為因素的的影響與破壞，導(dǎo)致電纜外部絕緣體遭到損壞，絕緣效果降低或消失，造成直流接地的后果。造成直流接地的原因主要有以下幾點(diǎn)：①陰雨氣候，蓄電池室內(nèi)潮濕積水導(dǎo)致直流系統(tǒng)的二次回路中的電源內(nèi)阻相對(duì)大地絕緣電阻阻值下降，造成接地故障的產(chǎn)生。②由于工作人員在運(yùn)作時(shí)對(duì)手車開關(guān)的可動(dòng)部分與固定部分的連接插頭或插座沒有采取絕緣隔離措施，手車來回移動(dòng)導(dǎo)致其中導(dǎo)線破損，導(dǎo)致出現(xiàn)金屬接地，從而導(dǎo)致接地。③一些直流系統(tǒng)由于多年運(yùn)行不能及時(shí)更換，導(dǎo)致設(shè)備絕緣老化、腐蝕、破損，極易出現(xiàn)接地現(xiàn)象。④因施工工藝不嚴(yán)格，直流系統(tǒng)中的機(jī)構(gòu)箱、絕緣監(jiān)察設(shè)備、蓄電池電壓巡檢設(shè)備、端子箱、等由于設(shè)計(jì)工藝不嚴(yán)格，易受到外界因素的影響，造成直流回路出現(xiàn)裸線、線頭接觸柜體等，引起接地。⑤工作人員對(duì)設(shè)備不是足夠的熟悉，導(dǎo)致部分操作不恰當(dāng)，引起直流系統(tǒng)金屬接地，電纜芯號(hào)被接錯(cuò)也會(huì)使直流系統(tǒng)接地。

3變電站直流系統(tǒng)接地故障類型及其危害分析

3.1直流系統(tǒng)接地故障類型

直流系統(tǒng)接地故障是指變電站直流系統(tǒng)與大地之間絕緣水平降低到一定界限的現(xiàn)象，通常按照極性和接地點(diǎn)兩方面分類。按極性分類有正、負(fù)極接地和兩極同時(shí)接地以及接地極別的轉(zhuǎn)換四種分類;按照接地點(diǎn)分類一般分為一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地，一點(diǎn)接地是指單點(diǎn)接地發(fā)生在一組直流系統(tǒng)中，多點(diǎn)接地是指兩點(diǎn)以上的接地。

3.2直流系統(tǒng)接地故障的危害

如果變電站直流系統(tǒng)僅僅出現(xiàn)的是一點(diǎn)接地，一般不會(huì)對(duì)二次回路造成事故，只要正確處理就不會(huì)出現(xiàn)重大的后果，但如果變電站直流系統(tǒng)上出現(xiàn)了兩點(diǎn)接地現(xiàn)象，則該系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)接地性短路故障問題，可能會(huì)使直流保險(xiǎn)熔斷，進(jìn)而使電流不能流入自動(dòng)設(shè)備和保護(hù)裝置中，最終導(dǎo)致自動(dòng)設(shè)備以及保護(hù)裝置不能有效的發(fā)揮作用，造成事故的發(fā)生。對(duì)于斷路器而言，其跳閘線圈與負(fù)極電源相連接，發(fā)生故障時(shí)，其正極經(jīng)大地可能形成一個(gè)閉合的回路，不能動(dòng)作跳閘，致使越級(jí)跳閘，造成事故擴(kuò)大。

4直流系統(tǒng)接地故障的排查方法及步驟

4.1故障排除方法

由于直流系統(tǒng)接地故障產(chǎn)生的的原較多，對(duì)其進(jìn)行精確的判斷與排查是非常困難的，因此要通過以往經(jīng)驗(yàn)結(jié)合實(shí)際情況來排查各種不確定因素，縮小故障可能出現(xiàn)的范圍，找出故障所在之處。直流系統(tǒng)接地故障排除方式一般如下：①保證故障不再擴(kuò)大加重。在排查直流系統(tǒng)故障的時(shí)候，要禁止工作人員在二次回路中工作，防止多點(diǎn)接地或正極電流短路。②盡量縮小故障的排查范圍。在排查接地點(diǎn)的時(shí)候，應(yīng)該先考慮外界的因素，再考慮內(nèi)部原因;在回路檢查的時(shí)候，先檢查次要回路再檢查重要回路，排查過程中要禁止二次回路進(jìn)行工作。

4.2故障排查步驟

直流系統(tǒng)的接地故障排查時(shí)采取的步驟一般如下：①結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況對(duì)現(xiàn)場運(yùn)行情況進(jìn)行分析。首先要先考慮發(fā)生接地故障的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境是否正常。雷雨季節(jié)要先查看是否是因?yàn)槭彝舛俗酉浠驒C(jī)構(gòu)箱內(nèi)有潮濕積水的現(xiàn)象出現(xiàn)而導(dǎo)致接地故障的產(chǎn)生。②查看監(jiān)察裝置以及警報(bào)裝置是否能夠正常運(yùn)行。根據(jù)監(jiān)察結(jié)果和報(bào)警信息分析障礙狀況，要先考慮故障是否是由外界原因引起，特別是陰雨天氣所引起的設(shè)備受潮，絕緣水平降低。③用瞬時(shí)停電法對(duì)接地點(diǎn)進(jìn)行檢測。若以上兩種方法都不能將直流接地點(diǎn)找出，則要采用這種方法。對(duì)于直流母線上操作、保護(hù)、信號(hào)回路重要的饋電分路，容易造成查找過程中相關(guān)電路與設(shè)備失去保護(hù)電源，要先將不對(duì)其造成影響的電源與設(shè)備停掉。再根據(jù)實(shí)際情況，檢查出接地點(diǎn)所在之處。

5檢查注意事項(xiàng)

在檢查直流系統(tǒng)的接地障礙時(shí)應(yīng)該注意以下安全事項(xiàng)：①在對(duì)直流接地故障進(jìn)行查找時(shí)，要做好安全防護(hù)措施，防止產(chǎn)生觸電，有必要成立監(jiān)管小組來監(jiān)護(hù)安全。②檢測拉路時(shí)要經(jīng)過調(diào)度的同意，并且動(dòng)作要快捷到位，防止保護(hù)電源丟失時(shí)間過長而引起其他故障，必要時(shí)在操作前先暫停電源保護(hù)裝置。③在觀察接地現(xiàn)象時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況和多個(gè)監(jiān)察設(shè)施所檢測的設(shè)備來綜合判斷，以防止出現(xiàn)誤判的現(xiàn)象。④為了防止接線錯(cuò)誤，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙來做，設(shè)計(jì)圖紙要結(jié)合實(shí)際情況。⑤采用內(nèi)阻高電阻的儀器來測量。⑥嚴(yán)格要求在直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)要禁止二次回路工作。⑦避免在高峰負(fù)荷時(shí)進(jìn)行操作，同時(shí)要防止多點(diǎn)接地或人為引起的短路現(xiàn)象，造成保護(hù)裝置失控。

6變電站直流系統(tǒng)接地隱患的防范

變電站直流系統(tǒng)的日常運(yùn)行要注意外界因素的影響，應(yīng)該多對(duì)其進(jìn)行檢測與防護(hù)，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)的解決。特別在雷雨氣候時(shí)，要加大檢測的力度，對(duì)容易受潮的設(shè)備和部位進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)受潮處并及時(shí)處理，以免直流系統(tǒng)接地的故障出現(xiàn)。要嚴(yán)格檢測回路，對(duì)線路的絕緣效果更要加大測試力度，減少由絕緣水平降低所導(dǎo)致的直流系統(tǒng)接地故障，在接地故障發(fā)生后要及時(shí)的更換損壞的電纜，對(duì)室外的電纜絕緣效果也要進(jìn)行嚴(yán)格的測試，以免受氣候影響出現(xiàn)接地故障。做好防潮措施，對(duì)于蓄電池室要定期進(jìn)行通風(fēng)，以免出現(xiàn)受潮而導(dǎo)致電路短路等現(xiàn)象出現(xiàn)。在引進(jìn)零件部件的時(shí)候要加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量的檢測，并對(duì)損壞、老化、受潮的部件與設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的更換。

運(yùn)行單位要結(jié)合500kV技改工程替換其落后的直流系統(tǒng)，縮短二次電纜的長度來減小保護(hù)電纜間的電容在引進(jìn)500kV技術(shù)時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行操作演練，保證故障出現(xiàn)時(shí)能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決。在直流系統(tǒng)并列操作時(shí)要保證沒有接地現(xiàn)象，保證絕緣效果良好。

7結(jié)束語

快速正確地對(duì)故障進(jìn)行分析和處理，而且要及時(shí)對(duì)直流系統(tǒng)的故障產(chǎn)生原因進(jìn)行排查并做好故障發(fā)生預(yù)防工作，是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。直流系統(tǒng)是500kV變電站的重要部分，所以正確地掌握直流接地故障的檢測方法并有效的解決接地故障對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展起著重要的作用。熟練掌握處理直流接地故障的經(jīng)驗(yàn)方法，對(duì)于及時(shí)處理故障是十分有利的，這不僅能確保電網(wǎng)穩(wěn)定的運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展也起著促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

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