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变电站直流系统接地故障浅析

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  摘 要 变电站直流系统发生一点接地时,正、负极对地电压发生变化,接地极对地电压降低,非接地极电压升高,对全站保护、监控、通讯装置的运行并没有影响。但是,存在一点接地的直流系统,供电可靠性大大降低,因为在接地点未消除时再发生第二点接地,极易引起直流短路和开关误动、拒动,一次设备无法进行正常操作和动作,在系统发生故障时,继电保护和控制回路不能正常动作,引起事故无法有效切除,造成越级跳闸扩大事故范围,并使一次设备受到损害。因此当变电站发生直流一点接地时,设备虽可以继续运行,但接地点必须尽快查到,立即消除或隔离。
  【关键词】变电站 直流接地 查找
  1 直流接地形式
  变电站直流接地形式按接地点所处位置的不同,可将直流接地分为室内和室外两种形式,按引起接地的原因,又可分为以下几种形式:
  由下雨天气引起的接地。在大雨天气,雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒,使接线桩头和外壳导通起来,引起接地。
  由小动物破坏引起的接地。当二次接线盒(箱)密封不好时,蜜蜂会钻进盒里筑巢,巢穴将接线端子和外壳连接起来时,就引发直流接地。电缆外皮被老鼠咬破时,也容易引起直流接地。
  由挤压磨损引起的接地。当二次线与转动部件(如经常开关的开关柜柜门)靠在一起时,二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损,当其磨破时,便造成直流接地。
  接线松动脱落引起接地和误接线引起接地。在拆除电缆芯时,误认为电缆芯从端子排上解下来就不带电,从而不做任何绝缘包扎,当解下的电缆芯对侧还在运行时,本侧电缆芯一旦接触铁件就引发接地。
  2 微机直流绝缘检测仪简介
  为抗干扰,目前变电站直流屏上都安装有微机直流绝缘检测仪,发生直流接地时,绝缘检测仪会报出是哪一极(正极还是负极)接地、接地电阻是多少,随后会报出接地支路号,根据支路号就可将接地点查找范围缩小。查找直流接地应根据直流系统运行方式,操作情况以及气候条件的影响等情况进行判断,拉路寻找,分段处理的方法。以先信号部分,后保护部分,先室外部分,后室内部分为原则。在切断各专用直流回路时,切断时间不得超过3秒钟,不管回路接地与否均应立即把开关合上,当发现某一专用直流回路有接地现象时,及时找出接地点尽快消除。
  3 处理直流接地时,应注意事项
  (1)用仪表检查时,所用仪表内阻应不低于2000Ω/V。
  (2)当直流发生接地时,禁止在二次回路上工作;
  (3)处理接地故障时,不允许造成直流短路或另一点接地;
  (4)在进行拉路寻找时,应充分考虑由于直流失压可能引起的保护、自动装置的误动,应事先采取必要的安全措施。
  4 直流接地具体查找步骤
  (1)定位到总路空气开关 目前直流屏上都安装有微机直流绝缘检测仪,发生直流接地时,绝缘检测仪会报出是哪一极(正极还是负极)接地、接地电阻是多少,随后会报出接地支路号,根据支路号就可将接地点定位到总路空气开关。
  (2)定位到分路空气开关 用内阻不低于2000Ω/V万用表或电压表在直流屏监视接地极母线对地电压,然后退出绝缘检测仪。根据现场标示和相关图纸,找出总路空开下级串接的所有空气开关(或熔断器),按照先信号后控制、先室外后室内的原则排出拉路顺序。如果拉开某路空气开关后,接地极母线对地电压立刻升高到110V左右,则接地点就位于该空开控制的下级回路之中。
  (3)找出接地的确切位置和确切原因 定位到分路空开后,应向调度申请,断开该路空开,这样其余直流回路就恢复到正常状态,再拆除监视直流母线对地电压的万用表或电压表,投入绝缘检测仪。
  1) 按室内室外分段查找。现场统计资料显示,运行中变电站出现的直流接地点绝大部份在室外,所以分段查找时,重点还是查室外部分。可以先将本回路涉及的二次设备接线盒一一打开,仔细检查,看盒内有无积水、有无潮气、有无电缆头破损进水、有无芯线绝缘皮裂口、有无动物巢穴、有无接线脱落、有无备用芯搭铁等等,或许会发现接地点。
  2)室外接地点查找。接地点位于场地电缆和电缆对侧回路中时,解开端子箱到开关机构箱直流电缆所有电缆芯,用摇表在端子排测量接地极绝缘电阻,若绝缘恢复,说明接地点在本电缆和开关机构二次回路中。若绝缘没有变化,说明接地点位于端子箱引出电缆和电缆对侧回路中(如刀闸辅助接点)按上述方法解开电缆芯对回路进一步分段,摇测绝缘,接地点就限定在开关机构箱、刀闸操作箱、或控制电缆中,用摇表对箱内直流回路的每一根接线摇测绝缘,接地点就限定在几根二次线中,再仔细观察,反复触摸,就可发现接地点。
  3)室内接地点查找。接地点位于保护屏内时,依次拔出装置插件,测量端子排接地极对地绝缘电阻,若绝缘恢复,说明接地点就在对应插件中。若绝缘没有变化,说明接地点位于保护屏端子排、端子排引出屏间直流电缆和屏内布线中,用摇表对屏内直流回路的每颗接线端子摇测绝缘,找出接地的那几颗端子,对端子金属部分、连接线部分仔细观察,反复触摸,找出接地点。
  综上所述,查找直流接地的过程虽说方法很简单,但是查找起来不容易,要求每一位检修、运行值班人员一定要始终严格上面说说的查找方法和步骤认真细致的一步一步的排除和查找。
  作者简介
  杨峰(1984-),男,内蒙古自治区达拉特旗人。现供职于内蒙古超高压供电局,主要从事500千伏变电站运行生产工作。
  作者单位
  内蒙古超高压供电局 内蒙古自治区呼和浩特市 010080
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