2024年1月11日发(作者：)

2016.22理论与算法关于变电站直流接地故障的查找及处理方法张 帆,赵 俊,孙 楠,崔晓祥(国网江苏省电力公司检修分公司，江苏南京,211102)摘要：本文在介绍直流接地产生的原因及危害基础上，利用直流接地检测仪与万用表分段电压测量法，结合某变电站一起直流接地典型缺陷的处理案例，重点分析变电站直流接地故障的查找步骤和处理方法。实践表明，该方法能够有效解决站内直流系统间歇性出现的直流接地现象，提高系统运行的可靠性。关键词：变电站；直流接地；缺陷处理Finding and treating method of DC grounding fault in SubstationZhang Fan,Zhao Jun,Sun Nan,Cui Xiaoxiang（State Grid Jiangsu electric power company maintenance branch,Nanjing City,Jiangsu Province,211102）Abstract：This paper introduces the reasons and harms of DC grounding generated on the grounding detector

and the multimeter block by DC voltage measurement method,combined with a substation DC grounding of

typical defect cases,focuses on the analysis of search steps and processing method of substation DC

grounding practice shows that this method can effectively solve the DC grounding phenomenon in

the station DC system,and improve the reliability of the system.

substation; grounding;defect treatmentKeywords：DOI:10.16520/.1000-8519.2016.22.0280 引言变电站直流系统是电力系统的重要组成部分，用作继电保护、信号、自动控制装置、事故照明和主设备操作控制等的直流电源。正常情况下，直流系统的正、负极对地电压平衡，绝缘水平正常。电，另一方面同时对蓄电池组进行均充。当充电机故障时，由蓄电池对负荷供电。1.2 直流系统接地的概念及危害正常情况下，直流电源的正、负母线分别对地绝缘的，当其中某条馈线支路或母线的绝缘电阻降低至某一整定值时，称该直流系统有接地故障存在。1 变电站直流系统接地概述1.1 变电站直流系统主接线构成以某变电站直流系统主接线为例，如图1所示，采用单母线分段接线方式，三组充电机两组蓄电池模式，硅整流充电机从站用交流系统获得交流输入，通过整流输出直流，一方面给负荷供2 变电站直流接地缺陷的处理经过2.1 直流接地故障现象为便于读者理解，本文结合某变电站一起实际直流接地典型图1 变电站直流系统主接线45

理论与算法缺陷的处理案例，分析继电保护装置直流接地缺陷的处理过程。该变电站监控后台间断性、多次频发直流Ⅱ段绝缘检测故障告警、Ⅱ段直流系统故障。由变电站后台监控可得，直流Ⅱ段母线负对地电压降至80V左右，偶尔降低到30V以下。2016.22地点应存在断路器保护屏与其他保护屏之间的回路。（5）对与断路器保护屏有关的第二路跳闸回路进行逐一排查，如图3所示，先将1-1’、2-2’、3-3’和4-4’全部断开，直流Ⅱ段电源恢复正常，再将1-1’、2-2’、3-3’和4-4’逐一恢复，当恢复至3-3’时，利用万用表电压测量发现直流Ⅱ段再次出现电压偏移，因此最终确定高抗保护与断路器保护之间A、B相跳闸回路存在接地点。由于断路器及保护装置都在运行中，为防止绝缘试验可能对其它运行电缆造成影响，现场不宜对损坏电缆进行摇绝缘试验检查，采用万用表测量电缆阻抗方法，测量结果为：AB相间电阻248.5kΩ，AC相间电阻52MΩ，BC相间阻抗为无穷大，A、B相对地阻抗值在500 kΩ与无穷大间跳变，C相对地阻抗为无穷大，从而证明A、B相跳闸回路对地绝缘降低。2.2 直流接地的查找步骤和处理方法在断路器保护屏内，第二组控制电源正电源公共端的端子彼此相互短接，负电源公共端子也是如此。以断路器A相跳闸回路为例（B、C相同理），如图3所示，断路器保护屏上操作箱内的负端引出至机构箱，机构箱内经过分闸线圈等接点与第二组控制电源负端相联，再与保护动作后开放正电构成完整跳闸回路。5月31日至6月11日期间，根据继保室直流监控装置所报支路2Q5（断路器保护第二组控制电源），检修人员使用便携式直流接地检测仪进行故障支路查找，检测结果与站内直流监控装置一致：在站内不报接地告警时，检测仪检测2Q5支路无接地，在站内报接地告警时，检测仪检测到2Q5支路负极有接地存在。为了进一步确定故障点位置，由运行人员向调度申请，拉开断路器的第二组控制电源空开，具体查找过程如下：（1）拉开断路器保护屏41K2第二组控制电源空开后，直流Ⅱ段电压恢复正常，偏差小于1V。合上41K2空开，直流Ⅱ段电源偏差仍大于10V，由此确定直流监控装置所报选线结果正确。（2）拉开断路器保护屏41K2第二组控制电源空开后，将断路器保护屏至现场汇控柜内有关第二组跳闸回路的端子全部断开，如图3所示，断开a、b两端，再合上41K2空开，仍报直流Ⅱ段电源接地，且由负极接地变为正极接地，对断路器保护屏至现场汇控柜间第二组跳闸回路电缆进行摇绝缘试验，绝缘电阻均大于200GΩ，绝缘良好，由此推断在保护室内存在接地点，排除保护屏至汇控柜长电缆的接地故障。（3）解开断路器操作箱（AB、C）相正电源，如图2所示c点，直流Ⅱ段电源偏差仍大于10V。解开断路器操作箱（AB、C）相负电源，如图3所示d点，此时直流Ⅱ段电源偏差小于1V，直流Ⅱ段电压恢复正常，由此判定断路器操作箱相关回路中存在负极接地。（4）恢复断路器保护屏与GIS汇控柜内接线，隔离跳闸回路与断路器操作箱间所有回路，如图3所示e、f点，合上41K2空开后，直流电压显示为负极接地。再断开至GIS汇控柜的跳闸出口后，如图3所示d点，接地点消失，电压恢复正常，由此推断接（上接36页）电气试验故障诊断是目前行之有效的一种重要方式。此操作步骤也非常简单。它主要是通过对电路的焊接端口进行判断的方法。电压器直流电阻中有部分导线进行缠绕，它相当于一层保护膜对电流中的回路进行分管。我们可以将纵向主线的绝缘体进行套接，将电压中各节点的位置设计好，在分接头的各引线处接通回路装置。如果变压器是在正常的状态下，那么并联支路一定是以整体的状态呈现的，没有分成一个个小的模块。同时，变压器短路的特性也是实验中非常明显的故障判断结果。直流电在变压器整合下电阻的接头位置应该是固定的。但如果变压器出现了问题，分接头的位置一定会进行调换，我们对比电阻中的参数就会发现，各项绕向接口中的数据是不平衡的。三部分的平均值一定会大于中性点的绕组数值。2.3 直流接地的原因分析在前期对保护屏的检查过程中发现，保护室内的保护屏靠近防火封堵盖板及电缆头处普遍存在冷凝水现象。掀开保护地面盖板，在地板下电缆层内也存在较为明显的冷凝水现象。保护室除湿系统不完善，凝露、潮气的腐蚀且电缆本身的破坏均有可能造成直流电缆的绝缘降低，导致直流接地的发生。3 结束语本文介绍变电站直流系统运行模式，分析直流接地的原因和危害，重点分析继电保护装置直流接地缺陷的查找步骤和处理方法，该方法将直流接地点逐段排查，逐个排除，能够为变电站直流系统接地故障处理提供一种有效的、值得借鉴的技术方法，具有实际指导意义。参考文献[1]张大东，张金彪，张晓梅．发电厂、变电站直流系统接地的危害及查找、处理方法[J]．科技信息，2010,23:1000-1001．[2] 李冬辉，史临潼．发电厂和变电站直流系统接地故障检测总体方案[J]．电网技术，2005,29(1) :56259．作者简介张帆（1986-），男，硕士研究生，工程师，从事继电保护专业运检工作。运转为目标，以在线监测的参数为应用平台，总结实践中容易出现的一些问题，将状态评估体系纳入到处理系统之中，根据实际变动的情况进行灵活调整，从而达到准确监测出故障的目的，为我国电网的稳固运行奠定良好基础。参考文献[1]郑蕊蕊.智能信息处理理论的电力变压器故障诊断方法[D].吉林大学,2010.[2]吴书有.基于振动信号分析方法的电力变压器状态监测与故障诊断研究[D].中国科学技术大学,2009.[3]张镱议.基于运行状态和寿命评估的电力变压器全寿命周期检修决策研究[D].重庆大学,2014.[4]王学磊.变压器复合故障智能识别与热动力学焓变诊断技术研究[D].山东大学,2015.[5]张彬.电力变压器绕组机械状态多信息诊断方法研究[D].沈阳工业大学,2015.3 结论综上所述，电力变压器的状态评估方式与诊断措施是多种多样的。为了将问题进行有效的解决，我们要以电力变压器的健康46