變電站直流系統(tǒng)接地故障及應(yīng)對(duì)安全措施

直流系統(tǒng)接地故障分類直流系統(tǒng)接地故障較為常見形式為：電纜接地、元件接地、蓄電池接地以及絕緣監(jiān)測(cè)裝置故障引起的接地故障，具體分類如圖1所示。圖1直流系統(tǒng)接地故障分類其中電纜接地：（1）端子箱—操作機(jī)構(gòu)箱之間的電纜破損，控制電纜通過端子排接地（35千伏開關(guān)控制電源正極101由于端子排受潮引起接地）、主變非電量保護(hù)控制節(jié)點(diǎn)接地（35千伏5MVA主變壓力釋放信號(hào)電源801由于觸點(diǎn)受潮引起接地）、斷路器輔助開關(guān)接地（35千伏主變高壓側(cè)高31斷路器輔助開關(guān)進(jìn)入雨水后使得控制電源負(fù)極102接地）；（2）主控室到蓄電池室的直流電源正負(fù)極電纜破損；（3）金屬轉(zhuǎn)角及穿孔處的控制電纜、合閘電源電纜（35千伏變電站10千伏1段合閘電源電纜破損引起負(fù)接地）、裝置電源電纜破損引起的接地。元件接地：（1）中間繼電器、出口繼電器（35千伏變電站10千伏開關(guān)柜儲(chǔ)能回路中間繼電器損壞引起正接地）的絕緣降低；（2）保護(hù)裝置內(nèi)部元件燒損引起控制電源或裝置電源接地引起的接地故障。蓄電池接地：?jiǎn)误w電池因故障滲液引起接地（35千伏變電站多節(jié)單體蓄電池滲液嚴(yán)重引起負(fù)接地）。絕緣監(jiān)測(cè)裝置接地：平衡橋故障引起的正極、負(fù)極以及中間接地（35千伏變電站絕緣監(jiān)測(cè)裝置平衡橋故障引起負(fù)極接地）。二

危害及安全風(fēng)險(xiǎn)分析直流系統(tǒng)接地會(huì)引起直流電源正、負(fù)極對(duì)地電壓的偏移，引起控制回路中分、合閘線圈兩端電壓的變化，進(jìn)而出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)現(xiàn)象的產(chǎn)生，直接威脅到變電站內(nèi)設(shè)備穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的能力，直流系統(tǒng)接地故障危害分析如圖2所示。保護(hù)誤動(dòng)的原因分析：（1）正極接地：控制電纜的單點(diǎn)正極接地時(shí)使得分合閘線圈兩端電壓差為110V，并隨著接地情況發(fā)生偏移，在正極發(fā)生死接地時(shí)引起線圈兩端電壓差達(dá)到直流系統(tǒng)的惡性電壓220V，引起斷路器存在誤分或誤合的風(fēng)險(xiǎn)；（2）兩點(diǎn)接地KA接點(diǎn)短接：兩點(diǎn)接地時(shí)出口繼電器KA觸點(diǎn)接地短接使得動(dòng)作繼電器KM得電，KM觸點(diǎn)閉合后經(jīng)過輔助觸點(diǎn)QF使得分合閘線圈兩端電壓差為220V，線圈得電，進(jìn)而引起斷路器的誤分或誤合；（3）兩點(diǎn)接地KM接點(diǎn)短接：兩點(diǎn)接地時(shí)使得動(dòng)作繼電器KM觸點(diǎn)接地短接經(jīng)過輔助觸點(diǎn)QF后使得分合閘線圈兩端電壓差為220V，線圈得電后引起斷路器的誤分或誤合。保護(hù)拒動(dòng)的原因分析：（1）兩點(diǎn)接地KM線圈短接：動(dòng)作繼電器KM線圈兩端接地后短接使得線圈兩端電位始終無變化，進(jìn)而使得KM觸點(diǎn)不能因控制需要進(jìn)行有效的開斷，閉鎖分合閘回路，線圈無法得電動(dòng)作，引起斷路器拒動(dòng)；（2）兩點(diǎn)接地跳閘線圈短接：跳閘線圈兩端接地后線圈無法正常得電，閉鎖線圈動(dòng)作，斷路器進(jìn)而無法正常跳閘，引起拒動(dòng)。為有效保證直流系統(tǒng)接地故障不引起站內(nèi)斷路器的誤動(dòng)和拒動(dòng)，需要有效的直流系統(tǒng)接地故障查找方法能快速找出并排除接地故障。圖2直流系統(tǒng)接地故障的危害三

直流系統(tǒng)接地故障的查找方法直流系統(tǒng)接地故障排查方法最常用的是基于暫斷電源的拉路法，拉路法只能有效查找出單點(diǎn)接地故障，對(duì)于多點(diǎn)接地故障無效。

首先，依據(jù)絕緣監(jiān)測(cè)裝置判斷接地極和接地支路，再利用拉路法：

先總路后分支，先室外后室內(nèi)，先信號(hào)后控制，先輕載后重載的原則進(jìn)行拉路排查。

由于在發(fā)生直流接地時(shí)絕緣監(jiān)測(cè)裝置需要延遲幾秒甚至十幾秒才能報(bào)“直流接地”信號(hào)，而在直流接地消失時(shí)，也要延遲幾秒甚至十幾秒其信號(hào)才復(fù)歸。

在拉路尋找時(shí)，切斷各支路直流的時(shí)間只有幾秒鐘，絕緣監(jiān)測(cè)儀信號(hào)來不及復(fù)歸，致使靠絕緣檢測(cè)儀判斷接地消失的方法找不出接地點(diǎn)。

針對(duì)單點(diǎn)接地故障的拉路法，先斷開絕緣監(jiān)測(cè)裝置，再斷開任一直流空開的同時(shí)利用內(nèi)阻不低于2000Ω/VA的萬用表測(cè)量接地極直流母線對(duì)地電壓，如果快速升高到110V，可以認(rèn)為接地點(diǎn)就位于此空開控制的下級(jí)回路中。針對(duì)多回路同時(shí)接地的情況用基于暫斷電源的拉路法無法準(zhǔn)確查找出接地回路。因?yàn)樵跀嚅_一個(gè)接地回路時(shí)，其他接地回路仍然存在，接地現(xiàn)象并不消失，難以準(zhǔn)確判斷，這就需要采用如廣州仟順QDB-81型直流接地快速查找儀等專業(yè)儀器查找單極、兩級(jí)、多點(diǎn)、蓄電池組接地等多種故障。當(dāng)然，在多點(diǎn)接地以及沒有專業(yè)測(cè)試儀的情況下，可以通過先斷開一部分信號(hào)等不重要的回路，再用拉路法逐級(jí)查找接地點(diǎn)。確定故障回路后，向調(diào)度申請(qǐng)停用此回路空開。依據(jù)先室外后室內(nèi)的原則，分段排查直流回路中的電纜、端子排、輔助接點(diǎn)、主變非電量控制接點(diǎn)和保護(hù)裝置元件等節(jié)點(diǎn)的對(duì)地電阻，其具體查找方法如圖3所示。圖3直流接地查找方法四

直流系統(tǒng)接地故障的安全應(yīng)對(duì)措施建議在查明和消除接地故障之前，設(shè)備隨時(shí)都有保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)或發(fā)生其他故障的風(fēng)險(xiǎn)，必須在短時(shí)間內(nèi)查明故障點(diǎn)并快速處理以消除運(yùn)行設(shè)備的安全隱患。針對(duì)直流系統(tǒng)接地故障的處理包括停電處理和不停電處理兩種方式，接地故障點(diǎn)處理后應(yīng)做相應(yīng)的回路測(cè)試、開關(guān)和機(jī)構(gòu)分合閘等試驗(yàn)，保證設(shè)備可靠運(yùn)行，其具體安全應(yīng)對(duì)措施如圖4所示。圖4直流系統(tǒng)接地故障的安全應(yīng)