变电站直流系统接地故障查找及处理措施

变电站直流系统接地故障查找及处理措施

李振

河北龙源风力发电有限公司 河北省承德市 067000

摘要：目前，电力工程发展迅速，各行各业建设也有了提高。随着智能电网的飞速发展，大型变电站的数量不断增加，变电站的稳定运行对保证国民经济的发展具有重要意义。作为站内重要的电源系统，直流系统由蓄电池组、充电设备、绝缘监测装置、开关设备、调压装置等设备构成。蓄电池组是将多个蓄电池连接在一起，直流系统电压越高，串联个数越多;输出电流越高，蓄电池并联个数越多。充电设备不仅能够弥补蓄电池组的功率损耗，而且可保证恒定电压、电流输出。蓄电池组主要采用均衡充电方式和浮充电方式进行充电。直流系统典型接线设计方式，可分为一电一充、一电两充、两电两充、两电三充。

关键词：变电站；直流系统；接地故障查找；处理措施

引言

我国政府始终将最新研发的科研技术运用在电力行业中，让电力行业技术研发人才可以明确电气安装施工技术存在的不足之处，确定相关技术升级优化的方向，不间断革新变电站电气安装施工技术，希望可以减低技术因素对变电站电气设备正常运行的影响。

1变电站电气安装施工中存在的细节问题

1.1　铺设问题

在电缆铺设工序中，经常会被安装人员忽视的细节问题就是电缆线损伤、电缆线绝缘层老化。之所以会在电缆铺设工序施工中存在细节问题，是因为安装人员在铺设电缆线过程中并未按照相关要求进行规范施工作业，用力拉扯电缆线，导致电缆线芯线及绝缘层受损、老化，给后续通电检测工作埋下安全隐患。

1.2　安装问题

在电气设备安装工序中，接线松动、电缆线交叉纠缠、施工图纸不合理、技术水平差。非常容易被安装人员忽视细节问题在电气设备安装工序中，暴露出诸多短板、弊端问题的原因在于安装人员的岗位素质及实操技能比较低。安装人员在正式对电气设备进行安装之前，并未对电气工程安装图纸进行检查，没有发现安装图纸中存在的明显漏洞；并未发现自己的实操技能无法满足实际安装需求，存在操作行为不规范、安装技术水平低等问题，给电气设备安装质量埋下隐患。

1.3　防护问题

变电站是接受电能及分配电能的场所。电力施工企业想要保证变电站内设备可以安全、稳定运行，应当慎重选择、认真审核电气设备，确认备用设备、现用设备不存在缺陷；应当注重电气安装防护工作，通过定期巡视检查、特殊检查等方式，及时掌握变电站设备的是否出现异常情况，一旦发现某台设备存在异常情况，应当对其进行排查、维修，有效降低安全事故的发生率。现阶段，多数安装人员缺少风险识别、风险管理、风险防范意识，没有采取主动控制安全隐患的方法，导致电缆老化、电气设备生锈。

2变电站直流系统接地故障优化

2.1接地漏电流检测法

接地漏电流检测法主要是针对直流系统中的漏电流进行检测。检测设备与直流系统保持相互对立，且检测仪输出的直流电压与被测电流的数值、极性相一致。接地漏电流检测法的工作原理是:利用直流传感器对直流支路的电流和进行检测，若直流互感器中合成的电流磁场产生的感应电流之和为零，则表明该支路绝缘性能良好;若感应电流之和不为零，且出现直流电压数值不为零，则说明故障点可能在此支路中。在实际应用中，一旦直流电压数值大于程序设定值，即可判定为接地故障。在实际应用中，由于接地漏电流检测法易受变电站电磁干扰和直流电流纹波的影响，而影响检测精度，所以必须采用相应的抗干扰措施。另外，由于技术条件限制，检测仪无法对故障点进行精确定位，易造成偏差，产生误告警。此外，制作工艺的差异，使得传感器的参数性能不尽相同，在使用前必须进行逐一检测，将每个传感器的参数都记录在控制程序中。若更换传感器或传感器的性能参数发生变化，均需要在控制程序中进行修改，这大大增加了工作的复杂性。

2.2使用“拉路法”查找故障点

“拉路法”主要是通过依次断开各直流馈线，仔细观察各直流馈线的接地现象，如果接地现象消失，则判断该直流馈线发生接地故障。“拉路法”的作业顺序是严格按照上述故障查找原则进行，但是直流系统是变电站重要的操作电源系统，不能随意中断运行，否则容易造成保护误动作、开关误跳闸的现象。由此可见，“拉路法”受现场工作环境的影响较大，要在尽量减少拉路的前提下迅速地确定故障点，对运行人员的接地故障查找经验及对现场环境的熟悉程度提出了更高的要求，一般与其他故障点查找方法配合使用。

2.3使用“在线检测法”查找故障点

“在线检测法”是利用直流电源检测装置内部的低频电压信号发生器，实时监测直流系统的对地绝缘状况，通过接地的极性来判断接地故障所在的直流馈线。如果某直流馈线流过一低频电流信号，并经由电流互感器传递给检测装置，变电运行人员则会根据检测装置的检测数据计算后，判断出接地故障点。在使用“在线检测法”进行故障点查找时，运行人员不需要依次断开各直流馈线，与上述故障查找法相比受现场工作环境的影响较小，提高故障查找效率。但直流电源检测装置受在线检测装置技术和直流系统接线的影响，容易出现误报或漏报等状况，降低了故障查找点的准确性。

2.4接地故障处理措施

当变电站直流系统发生接地故障时，应按照上述故障查找原则和方法，尽快地找出故障点，为确保直流系统安全稳定运行，应采取以下有效措施。1)在故障点确定后，运行人员应严格遵循相关电气设备检修运行规程，以最快的速度拆除直流系统各端子和开关等，并尽快消除故障点，在检修过程中运行人员需认真填写机电保护二次回路安全措施卡，详细记录整个拆除过程，防止在恢复接线时出现遗留、错接等问题，进而引发直流系统接地故障，影响直流系统尽快恢复供电。值得注意的是，在操作过程中，需要安排2名以上的运行人员在场。2)当变电站直流系统的接地告警较严重时，通常都是发生了多点接地，此时应采用检测装置来区分不同故障程度的回路，按照接地故障的严重性大小顺序进行处理。3)定期检测直流回路的绝缘情况，提前预防接地故障，提高直流系统运行的安全性和可靠性。在实际操作中，使用各种先进的检测装置定期检查各个直流回路的绝缘情况，并重点监控绝缘性能较差的直流回路，切实保持直流系统运行环境良好。4)在变电站二次设备设计和施工时，应加强对二次设备设计和施工质量的审核，结合变电站所处的环境，降低直流系统接地故障发生的概率，如对室外端子箱加装防潮除湿设备来提高其密封性，及时更换相关二次设备。此外，在二次设备投入前要进行专业检测，检测合格后方可投入使用，以降低接地故障的发生率。

结语

变电站作为电力系统的枢纽，其稳定运行具有重要意义。变电站直流系统向站内的各种继电保护及自动化装置提供直流电源，其可靠性关乎电力系统的稳定性。本文对直流系统接地类型及原因进行了分析，论述了直流接地的影响，对故障查找方法及其优缺点进行了阐述，并结合现场实际情况提出了相关的防范措施，供同行参考。

参考文献

［1］李俊．变电站内直流系统设计及其故障研究［D］．北京:华北电力大学，2017．

［2］莫靖．变电站直流系统存在问题研究及其对策［D］．广州:华南理工大学，2013．

［3］陈亦平，费云中，祝建华．直流滤波电容击穿引起的直流接地查找与分析［J］．电工技术，2009(5):68－69．

［4］王哲强．浅谈直流系统接地故障分析及处理［J］．农村电气化，2018(8):77．

［5］林毅斌，术茜．变电站直流系统接地故障快速定位及防范措施分析［J］．电气时代，2017(3):80－83．

［6］胡靖．变电站直流系统接地故障快速定位及防范对策［J］．中国战略新兴产业，2018(8):201．