变电站直流系统接地故障查找及处理

变电站直流系统接地故障查找及处理（共10篇）

变电站直流系统接地故障查找及处理 篇1

摘要：直流系统在变电站内是很重要的也是相对独立的一个电源系统，主要作用是为变电站的控制、信号、自动装置以及开关的分合闸操作等提供可靠的直流电源。接地直流系统干扰的任务是变电站的安稳。本文主要对于变电站直流接地故障进行了简要的分析，提出了其中存在的问题并且提出了相应的解决措施，希望能够给相关部门带来一定的帮助，促进变电站更好的发展。

关键词：变电站；直流系统；故障处理

中图分类号：TM862文献标识码：A文章编号：1674-7712(2014)08-0000-01

对于人们的日常生活来说，变电站是十分重要的存在，他影响着人们的正常生活。在我们生活中的电源的供应就是经过变电站运输而来的，由此可知变电站对于我们生活的重要性，一个没有电源的城市将会是什么样的城市，我想没有人是愿意过着那样的生活的。因此，变电站对于现代人来说是一个必不可少的设备，只有拥有了变电站，才可以使得直流电源进行正常的供应从而保障人们的生活。

一、变电站直流系统中存在的问题

（一）直流系统设备故障

变电站中存在着绝缘老化、破损的现象是运行多年的直流系统中常见的问题，这种情况下很容易出现接地的现象，从而引起直流系统设备发生故障。

（二）气候因素

这种意外情况的发生是由于气候原因产生的。当当地的气候为雷雨季节或者空气过于潮湿的时候，就会使得变电站内部充满了水汽，从而导致设备上存在着积水，这对于电力设备的影响是极大的，这种现象就可能造成接地，从而使得变电站无法正常的进行工作。

（三）工作人员的操作失误

工人在施工时工艺不严格，造成裸线、线头接地等，引起接地。

（四）零件掉落

小金属物件掉落在直流系统裸露的原件上造成的接地故障。

由于多种多样的原因导致的接地故障的类型也不尽相同：按接地的极性可以分为正、负接地。而在所有的接地事故中，两点接地的危害最为严重，造成的经济损失和人身伤害也最为严重。不同原因造成的事故产生的结果也不相同，比如正接地可能会导致断路器跳闸，而负接地可能导致断路器拒绝跳闸。在直流系统的过程中，如果只有一个变电站的系统发生了故障，那么所造成的影响还是可以控制的，一旦两个或者多个变电站在同一时间发生了接地故障，那么所带来的影响也是极大的，会严重的影响人们的正常生活。

二、变电站直流系统接地故障的解决方法

根据发生故障时设备的运行方式和相关设备的操作情况以及要考虑当天的天气因素来判断可能发生接地事故的地点，而在查找时我给出以下三点建议来提高检查的效率：

（1）先从信号和照明部分开始，然后是操作部分。

（2）先在室外排查然后排查室内，先用电负荷后电源。

（3）有需要切断直流回路的，切断时间不得超过3s。

接地故障定位是整个工作过程中最重要，也是最基础的操作，对于整个操作有着十分重要的影响。接地故障定位指的就是通过对于发生接地故障的地区进行定位从而排除变电站直流系统的接地故障。接地排查过程中故障点时要注意故障点往往不只一个，而有可能是多个，甚至是一片，只是通过一个属点去接地的情况是非常少见的！不同原因造成的事故产生的结果也不相同，比如正接地可能会导致断路器跳闸，而负接地可能导致断路器拒绝跳闸。在直流系统的过程中，如果只有一个变电站的系统发生了故障，那么所造成的影响还是可以控制的，一旦两个或者多个变电站在同一时间发生了接地故障，那么所带来的影响也是极大的，会严重的影响人们的正常生活。接地故障报警的原因有很多比如由于潮湿，尘土粘结，电缆破损或绝缘降低，等等。发生的接地故障并不稳定，经常会不断发生变化。所以在现场查找直流接地是非常复杂的问题。为了简便排查故障点的步骤，我们经常会使用拉回路法、直流接地选线装置监测法和直流接地故障定位装置定位法。三者各具特色，为了使大家有一个全面的了解下面我们就具体分析。

（1）拉回路法

其原理路就是断掉该回路的直流电源（时间不能超过3s）。拉断回路的顺序依次是信号回路、照明回路，再操作回路等等。但由于设备复杂程度越来越大使用拉回路法来确定接地故障点，不但大大增加了查找的难度，而且导致了回路接线的不确定性，所以目前拉回路法基本已经不再用了。

（2）使用直流接地选线装置监测法

这种方法存在着一定的缺点，比如说无法对于出现故障的地点进行准确的定位工作并且在安装的过程中也不是很方便。

（3）使用便携式直流接地故障定位装置故障定位法

这种装置能够精确定位故障发生的点，操作简单易于工作人员上手。

在查找过程中有以下几点注意事项：

（1）发生单点接地故障时，禁止在二次回路上展开工作。

（2）为了避免发生误判断，值班人员在对接地故障是否消失进行观察时，要通过信号、光字牌及绝缘监察表计指示情况等多个方面进行综合判断，保证判断的可靠性。

（3）避开用电负荷高峰期进行检查工作。

（4）防止短路或另一点接地，引起的跳闸。

（5）严格按照准确的设备接线图纸进行操作。

三、结束语

在日常生产生活中，想避免直流系统接地故障的发生是不可能的，我们能做的只能是尽最大的努力去减少接地事故的发生，当故障发生时，我们可以利用最新的技术手段尽快的消除故障影响，保障系统的稳定运行。当然值班人员对直流系统的巡检维护的意识也是很重要的，为了防患于未然，我们要定期对直流系统进行绝缘测量。

参考文献：

变电站直流系统接地故障查找及处理 篇2

1 产生变电站直流系统接地故障的主要原因

1.1 天候原因

变电站直流系统受到降雨、雾霾、霜雪等影响明显, 如果变电站直流系统在施工、安全和维护中出现密闭的问题, 会在特殊天气下出现雨水、霜雪的渗入, 在直流系统的接线、接口、导线等部位产生锈蚀, 进而引起变电站直流系统的接地故障。

1.2 野生动物原因

变电站直流系统的接线盒是产生野生动物引起接地故障的主要部位。蜜蜂在接线盒附近筑巢会引发对接线盒和盒内接线的腐蚀, 导致直流系统直接接地, 引起变电站直流系统接地故障。老鼠在生活习性上容易啃咬接线盒电缆外皮, 这不但使电缆出现裸露, 而且在啃咬过程中也会造成变电站直流系统接地故障的发生。

1.3 维护方面原因

变电站直流系统和接地装置需要认真而全面地维护。很多变电站直流系统维护人员不能够有效地进行系统和接地维护, 对变电站直流系统接地出现的挤压不予恢复, 对变电站直流系统接地的松动不予处理, 导致变电站直流系统和接地部位出现摇摆、磨损, 引起变电站直流系统直接接地。

1.4 误操作

对变电站直流系统和接地的误操作也会引发接地故障, 这是属于人为因素, 也是变电站直流系统接地故障中最为严重的类型。很多变电站直流系统的技术人员在接线中采用简便的做法, 将电缆线的一头接在直流系统端子上, 而另一头却搭接在裸露的铁杆上, 进而导致变电站直流系统直接接地。

2 变电站直流系统接地故障的主要危害

变电站直流系统接地故障中最为典型的种类是两点接地, 如果变电站直流系统出现两点接地故障, 则会形成变电站继电保护设备的误动, 电气信号的中断, 自动装置的拒动, 更有甚者可能会造成变电站直流系统保险丝熔断, 使整个变电站的保护系统和自动装置失去直流电源, 进而出现控制回路失灵、越级跳闸等重大事故的发生。由于变电站的核心和关键环节的作用, 变电站直流系统接地故障出现后, 如果不能及时整治, 将会给电网带来大面积停电和严重的电力安全事故。

3 变电站直流系统接地故障的查找方法

3.1 拉回路法

在变电站直流系统接地故障查找方法中, 拉回路法是最为简单易行的方法。拉回路法的原理是断掉变电站直流系统故障回来的电源。拉回路法在变电站直流系统接地故障查找和处理中具有广泛的应用。查找变电站直流系统接地故障需要熟练掌握这一方法。拉回路法的顺序为:拉断信号回路电源→拉断照明回路电源→拉断操作回路电源→拉断保护回路电源, 通过各层级电源的逐次切断, 来查找变电站直流系统接地故障点。随着变电站系统和直流设备的结构与功能逐步复杂, 导致直流系统中信号回路、保护回路和控制回路的区分不再清晰和严格, 这就需要技术维护人员要总结出新的措施, 在结合变电站直流系统复杂性的前提下, 提高查找的准确性, 在降低变电站直流系统接地故障查找难度的同时, 提高变电站直流系统接地故障查找效率。

3.2 选线装置监测法

选线装置监测法可以通过对变电站直流系统在线的实时监测, 来确定故障部位, 即通过该装置能够对直流系统各个部分的对地绝缘情况进行监视, 这样对监测到的接地故障可以做到及时报告, 并清晰显示该回路的编号。但直流接地选线装置监测法也存在技术上的缺点, 该方法能够对直流回路接地的具体接地回路进行监测, 但是却无法定位到具体的接地点, 这也是需要在以后的研究中完善的。

3.3 便携式定位装置检测法

这种方法是通过便携式定位装置确定变电站直流系统接地故障的位置, 其主旨是通过故障定位装置查找直接接地故障点。该方法具有前两种方法无法比拟的优点, 即能够在不需断开直流回路的情况下带电查找故障点, 这大大提高了故障点查找的效率和安全性。另外, 该方法还可以对接地故障点进行准确定位, 弥补了上一种方法的劣势。

4 处理变电站直流系统接地故障的技术要点

及时查找变电站直流系统接地故障, 定期巡检变电站直流系统接地, 通过不断总结和分析, 确定监测变电站直流系统接地故障的重点。推行变电站直流系统的状态检修。要结合电力检修工作体系, 建立起变电站直流系统接地故障状态检修的机制, 通过对变电站直流系统和接地状态的判读来预防变电站直流系统接地故障, 从主动方面控制变电站直流系统接地故障的发生。

参考文献

[1]张伯琴.用万用表电压测量法查找直流接地故障方法探讨[J].山东电力高等专科学校学报, 2004, (03) :96.

[2]甘景福.直流系统间的寄生回路造成的直流接地假象[J].华北电力技术, 2004, (02) :63.

[3]苏义鑫, 刘林伟.平衡电阻法监测直流系统绝缘[J].电力系统自动化, 2003, (14) :39.

[4]费万民, 张艳莉, 吴兆麟.电力系统中直流接地电阻检测的新原理[J].电力系统自动化, 2001, (06) :89.

变电站直流系统接地故障查找及处理 篇3

关键词：35kV变电站；直流接地故障；查找方法

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 06-0000-01

35kV变电站直流系统对变电站的正常运营有着重要作用。变电站中的继电保护设备、智能控制设备及监控设备等都受到35kV变电站直流系统的影响。若直流系统发生接地故障，则会对变电站的计量、控制、管理及各设备的正常运行造成一定的影响，甚至埋下严重的电力安全隐患。对此，笔者结合自身经验分析了直流系统接地故障与查找方法，望能对同行带来一定的参考。

一、导致直流接地故障的原因及危害分析

（一）直流接地故障的原因

35kV变电站直流系统往往接出较多的直流负荷，且分布较广。设备及线路在长期的使用中，受到环境及人为的影响，及设备自身问题、电缆老化等，难以避免的发生直流接地故障。

根据不同的情况可将35kV变电站直流接地故障划分成不同类别。根据故障极性可分为正母线接地故障与负母线接地故障；根据故障点可分为一点接地故障与多点接地故障；根据故障的持续时间可分为持续性故障与转换性故障；根据线路接地的情况可分为非金属性接地故障与金属性接地故障。

具体导致直流接地的原因如下：一是回路绝缘老化失灵，如二次直流回路应受潮引起直流接地；二是回路自身缺陷，如直流二次回路质量不合格或受损；三是人为施工失误，如施工人员操作不合理，违规操作等；四是其他情况，如小动物造成线路损耗或短路，设备小构件掉落引起直流接地故障等[1]。

（二）直流接地故障的危害与影响

在35kV直流接地故障中，若发生一点接地时，将引起正负极母线的对地电压发生改变，根据接地电阻值对地电压将存在一定的下降，而非接地极电压将上升。虽然一点接地故障不会影响到保护设备，但若处理不当或不及时，直流系统另一点也发生接地故障时，就变成了两点接地。35kV两点直流接地故障，将导致智能设备及继电保护设备出现误动及拒动问题，甚至造成直流保险断路，使相关设备失去电源。进而可能造成社会上大面积的停电事故。

二、查找接地故障

由于35kV变电站直流系统涉及范围较广，连接设备繁多，因此要有效的查找直流接地故障存在一定的难度。一旦发生直流接地故障后，应及时判断故障发生在正极母线还是负极母线，之后便查找接地故障的位置，准确确定引起故障的原因，并采取合理的措施进行处理，尽早将故障问题消除。

进行直流接地故障的查找时，应充分的考虑现场的各种异常情况、分析设备的运行状态、环境气候等，只有对故障原因进行准确的判断，才能有针对性的进行故障查找，改善查找效率。目前我国变电站中常见的故障查找法有下列几类[2]。

（一）安装直流电桥

直流电桥是能够实时监控直流绝缘的设备，常见的有平衡桥与双不对称桥。当直流接地故障发生时引起电极绝缘下降，则会破坏电桥的平衡，合理的检测电桥不平衡的程度可了解直流系统的绝缘情况。平衡桥的缺点在于只能反映正、负极的绝缘不平衡性，而不能对绝缘水平进行反映，若正负两极绝缘出现均匀下降的情况，则设备失去效应。双不对称桥则能有效的处理上述问题。双不对称桥具有两个不同的桥电阻，并通过单刀双置开关与桥电阻进行串联。

将开关进行闭合能够将电压进行测量并计算直流系统的对地绝缘情况，若35kV变电站的直流系统支路出现电极接地，那么相应的母线对地电压将发生降低。双不对称直流电桥对于直流系统的正负绝缘均匀或不均匀下降、单极接地等情况都能有效的进行判断。

（二）低频信号检测法

由于35kV变电站直流系统涉及范围较广，存在较多回路，因此虽然电桥法能够将直流系统中的接地故障进行检测，但很难找到具体的接地馈线，也无法将接地故障的电阻值进行准确计算。因此要准确的找出接地馈线与接地电阻值，可采取低频信号检测法。

在使用电桥法进行初步的接地故障检测后，在使用低频信号检测法，进行进一步的检测。低频信号由信号发生器发出，产生的低频电压可经过隔空电容设置在直流母线与地面之间。在直流系统正常运作时，不存在接地故障，因此只有直流电流通过，若系统中，某馈线回路发生接地故障，则将有低频电流信号通过该馈线，相关装置就能及时检测出该低频电流信号，通过计算则能准确的判断是那根馈线出现接地，其电阻值为多少。

拉回路法是传统使用的接地馈线检测方式，在进行检测时需要将各个直流回路进行短期的依次断电检测。相比较可知低频信号检测法比拉回路法优点更加突出。前者不需要进行断电处理就能检测故障位置，能够有效的节省检测时间，提高故障的处理效率。

（三）自动隔离法

若35kV变电站具备两个直流电源，则可使用隔离法进行检测。一旦发生直流接地故障，能够及时将故障系统的各条馈线，切换至正常直流系统。在进行切换时应检测接地是否被转移，进而判断电路直路是否存在接地故障。这类方法在多条支路同时发生接地故障时，较为适合[3]。

三、结束语

综上所述，35kV变电站直流接地故障，在变电站事故中较为常见，危害影响将明显，难以有效查找。因此掌握接地故障的原因、迅速查找故障点，是保证电力系统正常运行的重要前提。相关人员应结合上文所述观点，掌握科学的故障查找方法，降低35kV变电站直流接地故障造成的损失。

参考文献：

[1]张晓毅，王志强.变电站直流接地故障的分析与查找[J].中国电力教育，2008（S1）：71-73.

[2]叶德亮.变电站直流接地故障查找方法[J].硅谷，2012（19）：151-152.

小电流系统接地故障处理的论文 篇4

1.小电流系统接地故障的常见现象

于小电流系统而言，其常发生的接地故障是单相接地故障，相对来讲，这种故障对系统的危害性并不是很大，属于临时性故障，但是也会带来一些不利影响。一般在实际的小电流系统运行中，接地故障发生时会表现出下述几种现象：

2.小电流系统接地故障的处理措施

在小电流系统的运行中，一旦出现了上述现象，就证明该系统存在一定的接地故障。此时就应该及时的采取措施来解决这些故障。笔者建议，在处理小电流接地故障时，可以根据以下步骤逐步完成故障排除。

首先，值班人员在得知小电流系统出现接地故障后，要立即复归音响，并且做好记录，及时上报，并根据调度员的指令先行查找故障的发生位置。

其次，在查找故障原因的过程中，值班人员应该根据实际情况合理选择查找方式，可以先检查相关电气设备是否存在故障问题，再确定电气设备无故障之后，再对线路进行故障排查。

第三，为了尽快缩小故障查找范围，可以对电网进行相应的分割，使分割后的每个区域之间的电气都不直接相连。在此过程中需要注意保证每个区域的功率保持平衡，消弧线圈处于正常补偿状态。第四，在上述操作步骤的基础上，将母线的无功补偿电容器断路器断开，以判断接地故障点。若该母线上存在多条线路，则需要通过转移负荷的方式来查找。第五，利用保护跳闸来判断故障点。一般如果某条线路的断路器被拉开后，接地故障的现象就消失了，则可以判断这条线路就是故障线路。此时就应该立即将情况汇报给技术人员，并按照其指示做出相应的故障排除处理。

当然，在采取上述措施后，若仍然未能判断出故障所在位置，则应该考虑是否是因为母线设备出现接地故障而引起，或者是由两条线路同相接地而引起。这时值班人员就可以采取选切线路的方式来判断接地故障点。并根据三相对地电压表的指示情况来判断是设备出现接地故障还是两条同相线路出现接地故障，然后根据故障原因作出相应的处理。

另外，在一些恶劣天气下，小电流系统还可能会出现两条线路异相接地故障。但是这种情况发生的概率较小，只有在大风、寒潮、雨雪等天气才会发生。对这种接地故障的判断是通过母线供电情况来判断，即如果单送其中一条时电网单相接地相别发生改变，就说明出现了两条线路异相接地故障。

3.小电流系统接地故障处理要求

在处理小电流系统的接地故障时，需要注意以下几点要求：

（1）小电流接地系统发生单相接地时，凡是对地有电容的线路都将有零序电流流过。

（2）母线和某一线路都报出接地信号，应检查故障线路的.系统设备有无异常。

（3）只报出母线接地信号，应检查母线及连接设备、变压器有无异常。如经检查，站内设备无异常，则有可能是某一线路有故障，而其接地故障失灵，应用瞬停的方法，查明故障线路。对于重要用户的线路，可以转移负荷或者通知用户做好准备后停电查找故障点。在某些情况下，系统的绝缘并没有损坏，而是由于其它原因产生某些不对称状态，可能报出接地信号，此种接地称为“虚幻接地”，应注意区分判断。

（4）寻找和处理单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内，进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具。

（5）若电压互感器高压侧熔断件熔断，不得用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器，这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。

（6）处理接地故障时，禁止停用消弧线圈。若消弧线圈温升超过规定时，可在接地相上先做人工接地，消除接地点后，再停用消弧线圈。

4.结语

总之，在小电流系统的运行中，若出现接地故障现象，必须要引起值班人员的重视。要在发现故障现象之后，及时的采取故障排查措施，判断故障点，并采取相应措施进行处理。在此过程中，应该注意保证系统的正常运行和人身安全，以免发生不必要的事故。 [科]

【参考文献】

[2]张慧芬，潘贞存，桑在中.小电流接地系统单相断线加接地故障的分析[J].继电器，（18）.

变电站直流系统接地故障查找及处理 篇5

直流系统对于整个电力系统而言是一个独立的系统,作为变电站核心供电设备之一为用电负荷的各种操作提供了有力的保障。直流系统主要的工作对象是变电站中的自动装置、跳合闸断路器、继电保护以及控制信号等,而且当变电站发生失去交流电源的事故时,直流系统可以提供紧急直流电源,因此,直流系统是否可以正常工作对变电站的运行起着非常重要的作用。本文主要对变电站直流系统接地故障原因和产生的危害作了阐述,并提出了相应的查找措施,希望在变电站工作中遇到直流接地故障时可以第一时间找出故障的原因并作出处理,保证国民的用电需求。

1变电站直流系统发生接地故障的原因

1.1设备出现损坏

设备绝缘层老化失效、机械振动导致电线脱落、电缆的表皮破损以及电缆芯端没有密封完全都会引起直流系统接地的故障,而且如果电缆在金属处有弯折的情况或者穿过金属,在金属物出现持续振动和碰撞的情况下,就会导致电缆绝缘层磨损,然后就会发生直流系统接地的情况。

1.2气候因素

变电站的直流系统长期处在外界环境当中,经过环境因素的长期作用,如下雨、暴晒、大雾、冰冻等恶劣天气,就会导致室外端子箱和压力表进水或者受潮,直接影响直流系统的绝缘特性,进而出现直流接地故障[1]。

1.3蓄电池接地

在直流系统当中安装有蓄电池,如果蓄电池在日常的工作中充电过度或者温度过高就会产生体积膨胀,加之蓄电池壳体老化就会出现裂缝,进而引发直流系统接地故障。

1.4人为因素

工作人员在安装直流系统各种设备的时候,一旦相关操作没有按照规定进行就会出现设备零件脱落或者线头裸露的情况,这些人为因素引起的操作错误虽然不一定会当场显现出来,但是会给后期的运行过程中带来安全隐患,而且如果维护人员在维护设备时存在不当操作,也会引起直流系统接地故障。

2直流系统接地故障的危害

在变电站中能够引起危害的直流接地故障共有3种:直流正极接地、直流负极接地以及直流正负极各一点接地。这3种接地故障都会给变电站的安全运行带来严重的负面影响,因此有必要对其展开研究[2]。

2.1直流系统正极接地

当直流系统出现正极接地故障时,系统运行的过程中往往出现不正常动作,即保护装置可能出现误动,因为一般情况下,系统中的跳合闸线圈、继电线圈与直流负极电源接通,但是如果这些回路中出现正极接地的情况,就会出现正极电源被接通的现象并形成回路,即称为误动,如图1所示。

在图1当中,如果直流系统A、B两点出现正极接地的情况,就会引起1LJ、2LJ两端短接,系统就会自动启动CKJ继电器误动作保护性跳闸,而A、C两点接地时,CKJ接点同样会出现短接现象,进而引发误动作保护性跳闸。而图中的A、D两点和F、D两点接地会引发开关误跳闸的现象。而且有时两点接地还会引发误合闸,并导致系统产生信号误报。

2.2直流系统负极接地

当直流系统中出现负极接地的情况时,直流系统就会因为不正常接地启动自动保护装置,一旦系统中的自动保护装置启动,系统就会对某些动作产生拒绝命令。如果直流系统已经产生了负极接地的情况,并且在此基础上再一次出现了接地的现象,那么系统就会因为线路出现短接而不进行相关的动作,另一方面,因为CKJ线圈被短接,会引发线路中电流瞬间增大并产生高温,在短时间内就会熔断电源的保险丝,并使用电设备产生损坏。

2.3直流系统正负极各一点接地

如果直流系统正负极各一点接地,会直接引发电源保险熔断的现象,这样就会导致保护装置和自动装置以及控制回路同时失去电源。在图1当中,如果直流接地故障出现在A、E两点和F、E两点,则系统形成短接回路,电流增大,电源保险被熔断;而接地故障出现在B、E和C、E两点时,如果系统产生保护动作或者其他操作,最终不但会导致电源保险被熔断,电气元件之间的接点也会遭受不同程度的损坏。

从以上阐述的观点可以看出,变电站中直流系统出现接地故障对系统产生的危害极其严重,不仅会损坏供电设备,而且还会对变电站的电力系统产生威胁,因此当直流系统产生接地故障时,工作人员应及时查找故障的原因并加以排除,以减少变电站的经济损失,并提高供电系统的稳定性与安全性。

3故障查找方法

3.1分析故障极性

根据以往的经验和相关统计资料可以得知,变电站直流系统接地故障一般是上述几种原因引起的,且不同极性的接地故障表现形式和危害也各不相同,因此在分析故障原因的时候首先要确定发生故障的极性,正确分析故障的极性对查找故障产生的原因和制定相关的解决措施有着重要的作用。

3.2利用瞬停法查找故障

一般情况下直流系统接地故障节点可以根据微机多路绝缘检测仪进行判断,如果变电站的直流系统中没有安装该检测设备,则需要维修人员采用瞬停法对直流系统中的线路进行逐一排除。瞬停法的原理是工作人员将某一回路切断3s,而且无论该回路中是否存在接地故障都要在3s之后接通,在回路断电的瞬间观察系统绝缘装置中的信号和指针,如果绝缘信号消失,则证明接地故障存在于该回路当中,如果绝缘信号正常显示则证明该回路正常,然后使用同样的方法对其他回路进行检测[3]。检测的基本原则是先查找有明显缺陷的线路,再查找缺陷不明显的线路;先查找室内的线路,再查找室外的线路。

4结语

直流系统是保障变电站稳定、安全运行的核心和关键之一,因此做好直流系统的日常维护工作可以有效降低故障的发生几率,这就要求相关操作人员能够在短时间内判断出接地故障的原因和节点,并制定相应的解决措施,而且要做好故障维修的工作记录,以积累丰富的经验,为以后开展相关工作提供可靠的依据。

摘要：直流系统在变电站中的主要作用是给继电保护、控制信号、计算机在线监控、事故照明等提供不间断电源,对变电站的安全、可靠运行起着至关重要的作用,因此,直流系统对可靠性要求很高。但在生产实践中,直流系统因为其电源的特殊性,尤其是控制回路和保护回路对直流系统的依赖性,而常常成为变电站运行的安全隐患。直流系统最常见的故障就是系统接地。现对变电站直流系统发生接地故障的原因作了详细的阐述,并分析了直流系统接地故障的危害,在此基础上有针对性地提出了故障查找方法,希望对变电站相关人员开展工作有所帮助。

变电站双直流系统故障处理及预防 篇6

关键词：双直流系统直流接地直流故障事故处理

中图分类号：TM6文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)012-021.01

1直流220V1号充电机故障应急处理

1.1总则

一旦直流系统出现问题，造成直流中断，会影响全站的继电保护正常运行及开关正常分合闸。使设备运行安全系数降低。为保证全站设备的安全稳定运行，防止以上情况的发生，特制定本方案。

1.2启动条件 220V直流系统1号充电机故障

1.3事故现象

监控机事故音响发出，光字牌显示：220V直流系统充电柜1交流停电告警。报文显示：220V直流1号充电机故障，220V直流1号充电机交流电源消失。现场检查220V直流1号充电机故障灯亮，市电1，市电2灯熄灭,PSM-E20装置显示屏无显示，电源灯熄灭，告警灯亮，6块充电模块电源灯熄灭。

1.4处理步骤

(1)值班员一旦发现220V直流系统充电机异常，应立即报告继保所直流队、相关部门及领导，尽快处理。

(2)用万用表检查交流1—1、1—2空气开关进线端有无电压，如果电压正常，检查空气开关是否完好，确定是空气开关损坏，应及时通知直流队更换空气开关，恢复220V1号充电机运行。如果确定交流1—1，1—2交流进线电压正常，空气开关完好，故障是由于220V1号充电机本体交流短路造成的，应停用220V直流1号充电机，用220V直流系统2号充电机带220V I母负荷。

1.5危险点预防与分析

(1)220V直流I、II母联络屏后5ZK是实验用的放电开关，平时严禁合闸。

(2)注意任意时刻严禁通过负荷将220V直流I段、II段并列运行。

(3)进入蓄电池室前应首先进行排气通风15分钟。

248V直流系统充电机输出故障

2,1总则

蜀州站内的通信设备所用电源均采用直流一48V(正极接地方式)。

两组交流～380V输入电源从主控制楼站用电室的低压-配电屏输出后，分别送入主控楼一楼的高频开关电源屏，由高频开关电源实现两组交流电源的自动切换，经两套高频开关电源整流后各送一组48V直流电源至2楼通信机房内的直流配电屏的两段母线上，向通信机房内的各通信设备供电。

同时，两套高频开关电源的交、直流失电等接点信号送站端监控系统上，实现对通信电源交、直流的失电告警监测。

一旦此系统出现问题，造成通信中断，会使我站的通讯设备运行受影响。使设备运行安全系数降低。为保证全站设备的安全稳定运行，防止以上情况的发生，特制定本方案。

2.2启动条件

48V直流系统1号充电机故障。

2.3事故现象

监控机事故音响发出，光字牌：通讯单元交流断电、现场检查48V直流系统1号充电机故障。

2.4处理步骤

(1)值班员一旦发现48V直流系统充电机输出故障，应立即报告检修人员，尽快处理。

(2)值班员应加强监视48V I段直流母线电压，系统规定值(43.2-54V)。

(3)当发现I段直流母线电压下降至42V时，应立即执行应急操作步骤(48V充电机密码：1234)。

(4)关闭1号充电机整流模块电源开关。

(5)检查2号充电机工作正常。

(6)密切监视48V直流系统电压，每小时测量一次48V蓄电池全组电压。

2.5危险点预防与分析

(1)正常情况下处于均，浮充状态。事故情况下作为通信设备的供电来源。

(2)充电机起火应使用二氧化碳或干沙灭火。

(3)专业人员维修时必须清楚操作步骤、项目、顺序以及由此带来的结果是否会影响到通信装置的稳定运行，是否会影响到设备安全运行。

(4)专业人员处理故障缺陷时应该履行相关的工作许可手续。

3220V直流系统接地故障处理方案

3.1总则

一旦直流系统出现接地故障，容易造成开关误动和拒动。严重影响全站设备的安全稳定运行，防止以上情况的发生，特制定本方案。

3.2启动条件

当全站220V直流系统出现接地故障时启用

3.3事故现象

监控机事故音响发出，光字牌：220V1号充电机屏220VI组母线绝缘告警。现场检查WZJ196B型绝缘在线监测装置显示直流系统正极接地。

3.4处理步骤

(1)当发出直流接地信号时，值长立即派人到220V蓄电池室、充电机室、继保室内进行检查，汇报省调和超高压运行检修公司成都中心领导、检修人员、站长、专责。

(2)到500kV及35kV1号继保室、500kV2号继保室检查直流绝缘检测装置的报告，查看绝缘监测装置，准确的判断出出是哪组直流系统接地。

(3)根据报告到对应的继保室里找出显示发生直流接地的支路，向省调汇报及继保人员。

(4)保护带一点接地必须要求继保人员在40分钟以内赶到现场进行处理。

3.5危险，最预防与分析

(1)直流系统接地信号发出时，值班人员应通过监控系统显示以及直流分屏、主屏上WZJ196B绝缘监测装置控制面板接地报告，判明属于正极还是负极接地以及接地支路。确定接地支路后，及时汇报有关领导，按照直流接地故障处理办法进行处理，设法消除或通知专业人员进行处理。

(2)直流系统正极接地易造成保护装置误动，直流系统负极接地易造成保护装置拒动。

(3)熟悉直流运规，掌握处理直流故障的方法。

变电站直流系统接地故障查找及处理 篇7

【关键词】直流系统接地 蓄电池故障 判断和处理

直流系统的可靠运行是电网安全运行的保证。本文主要归纳总结了一下变电站直流系统发生故障的判断和处理方法，对在变电站值班员处理分析实际问题有一定的作用。

一、直流系统接地的判断及处理方法

（一）发现直流接地的方法

1.通过观察直流绝缘监测装置，判断直流系统绝缘是否存在异常

绝缘情况良好时，正、负母对地电压平衡（或者相差不大），对地电阻平衡且大于数十千欧。如果发现正、负极对地电压偏差较大或者电阻较小，则表明其中有一极对地绝缘情况不是很好，需要进一步检查。如果正、负极对地电阻下降，但此时对地电压仍平衡，则说明两极对地绝缘都存在问题，需要进一步查找，但此类情况较少。电压偏差也可能由于装置本身平衡电桥设置不平引起，因此在设备交接验收的时候应对装置显示电压情况进行检查排查装置本身平衡电桥设置正常。

110V直流系统绝缘不良的判据是两极对地电压绝对值差超过20V； 110V直流系统接地的判据是绝缘降低到7KΩ以下。

2.直流系统单极或者双极绝缘异常点查找

在通过观察直流绝缘监测装置，初步判断出直流绝缘存在问题后，需要进一步查找接地点或者绝缘薄弱点。一直以来人工查找方法是：逐条拉合负荷支路，然后再解端子、摇绝缘。该方法费时费力，而且安全风险大。现在可以使用专业的在线绝缘检测仪器，在不拉负荷支路的情况下，在线查找接地点或者绝缘薄弱点。目前的在线绝缘检测仪器通常采用低频小信号注入法，其基本原理是在接地母线与大地之间施加一个超低频信号，其电流沿着接地点方向流动。

（二）发生直流系统接地后的处理

直流系统发生接地可能造成保护的误动或拒动，应尽速消除，恢复正常，直流系统出现绝缘异常时的处理方法：（1）直流系统接地后，运维人员应记录时间、接地极、接地检测装置提示的支路号和绝缘电阻等信息，汇报调度及工区。（2）直流接地后，应立即停止站内相关工作，检查直流接地是否由站内工作引起。（3）直流接地后，正常应由继保人员采用专用仪器进行查找。紧急情况下，经工区同意并汇报调度，可用试拉的方法寻找接地回路，先拉接地检测装置提示的支路，接地不能消失再拉其他支路，并按照先次要后重要的顺序逐路进行。具体为：①不影响正常运行、或影响较小的直流回路：如有工作的回路；热备用或冷备用回路；直流母线上非保护和控制回路，如事故照明、逆变器、蓄电池、充电机、试验电源、信号电源、后台机电源等。②影响正常运行的回路，拉路必须得到有关调度的许可，并且失电时间要尽可能短：刚操作过的回路；断路器控制回路（单跳圈）、保护装置（单套配置）的直流回路。

（三）处理直流系统接地时的注意细节

（1）应至少由两人进行拉路法查找直流接地。（2）直流系统接地，其他二次回路上的工作应立即停止，除继保人员寻找接地故障外，其他人员禁止在直流系统上进行任何带电工作。（3）雷雨天气时，禁止拉路查找直流接地。

二、蓄电池故障的判断及处理方法

（一）阀控密封铅酸蓄电池故障及处理

（1）一般温升超标、充电电流过大、内部有短路或局部放电、充电电压超过2.4V×N、安全阀动作失灵等原因造成内部压力升高会使阀控密封铅酸蓄电池壳体变形。处理方法有检查安全阀是否堵死，降低充电电压，减小充电电流。（2）一般蓄电池内部失水干涸、电解物质变质会使蓄电池一放电，电压很快下降到终止电压值。此时处理方法是更换蓄电池。

（二）镉镍蓄电池故障及处理

镉镍蓄电池若容量下降，且放电电压低。处理方法如下：更换无法修复的电池，更换电解液，用I5电流进行5h充电后，使充电电流减到0.5 I5电流，接着继续充电（3-4）h，停止充电（1-2）h后，用I5放電至终止电压，再进行上述方法充电和放电，如此反复（3-5）次，使容量有所恢复。如果容量依旧恢复不了，即刻更换蓄电池。

三、其它故障的判断及处理方法

（1）蓄电池组熔断器如果熔断，就要立即进行检查处理，适当采取可靠措施，以防直流母线迅速失电。（2）当直流充电装置内部故障跳闸后，可以启用备用的充电装置代替故障的充电装置运行，并及时修改好运行参数。（3）蓄电池组发生爆炸、开路时，应果断将空气断路器或蓄电池总熔断器断开，投入备用设施或采取其他措施来消除故障，使运行方式恢复正常。若无备用蓄电池组，在事故处理中只能利用充电装置带直流系统负荷运行时，且充电装置不满足断路器合闸容量要求时，应临时断开合闸回路电源，待事故处理完毕后及时恢复其运行。（4）整流模块面板无显示，检查熔断器是否熔断，若熔断更换；若无熔断，启用备用模块或更换模块。（5）自动调压装置不正常，启动手动调压装置，退出自动调压装置，通知检修人员处理。（6）母线电压过高，测量母线电压，若显示正确，则降低浮冲电流，使其恢复正常；若显示问题，更换模块。过低则测量母线电压，若显示正确，检查浮冲电流是否正常、直流负载有无剧增、蓄电池组有无故障；若属自动调压装置异常，启动手动调压装置，并退出自动调压装置，通知检修人员处理。（7）无输出检查是否缺相，各接线有无松动、脱落、断线等；检查电源和开关是否正常。

四、结束语

直流系统是变电站故障发生极度频繁、查找及处理也很困难的系统。若值班员在现场遇到有直流系统发生故障时，需要根据相关信息尽快做出判断，以上为初步总结的一些处理流程，尚有许多不足之处，请同行指正。

参考文献：

[1] 江苏省电力公司变电站交直流电源设备运维管理规定〔2013.06.25〕

变电站直流系统接地故障查找及处理 篇8

1 直流接地分类和原因

直流系统接地根据不同的情况, 可以分为以下几类:按接地极性分可以分为正接地和负接地;按接地种类可以分为直接接地 (金属接地) 和间接接地 (非金属接地) ;按接地点可以分为单点接地、多点接地、环路接地和片接地。

变电站直流系统所接的设备多、回路复杂, 其特点是分布范围广, 外露部分多, 电缆多且长。尘土、潮气的腐蚀, 容易造成某些绝缘薄弱元件绝缘降低, 甚至绝缘破坏造成直流接地。经分析直流接地的原因主要有以下几个方面: (1) 二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低, 或年久失修、老化; (2) 外力破坏如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等; (3) 无用的、备用的电缆或拆除的旧电缆没有及时处理或者处理不当导致接地; (4) 二次回路及设备严重污秽和受潮, 室外端子箱进水, 使得直流对地绝缘下降; (5) 小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障。某些元件的线头、螺丝等没有上紧, 松动后掉落在带电回路上。金属粉末形成的爬电, 也将造成直流绝缘故障。

2 直流接地故障的常规查找方法

查找直流接地故障时, 主要分为3个步骤:首先, 检测直流电源正负极对地电阻的数值并判断是否越限;其次, 判断接地故障所在的支路;最后, 查找直流接地故障点的具体位置。上文已介绍, 直流系统接地故障的原因很多, 而且大量的接地故障并不稳定, 可能会随着环境的变化而变化, 因此在现场查找直流接地是一个比较复杂的问题。常规使用的查找方法有电桥法、交流信号注入法等。

2.1 电桥法

用电桥法检测直流接地故障, 是用直流系统正负极对地绝缘电阻和人为设置的两个电阻组成电桥。系统正常时, 电桥平衡;当系统出现某一点接地时, 电桥失去平衡, 并产生报警信号。该方法存在以下缺陷: (1) 当正负极绝缘电阻同等下降或数值接近时, 即使已经超越报警限值装置也不会动作; (2) 当正负极对地绝缘电阻数值都很大 (但在正常范围内) 而差值也很大时, 装置会误报警; (3) 只能判断出是否越限, 不能计算和显示绝缘电阻的数值; (4) 该方法不能用来判断接地故障所在支路, 必须进一步进行拉开直流支路, 逐一确定接地支路。但因该种方法装置电路简单、成本低廉, 在一些要求不高的场合仍可使用。

2.2 交流信号注入法

交流信号注入法采用在直流系统母线和大地之间加一个低频交流电压源, 相当于注入低频交流电流信号, 根据该低频电压和电流的数值, 即可求出直流母线对地电阻的数值, 而且理论上根据低频交流电流的流通路径, 还可以精确判断出接地故障所在的支路和故障点。采用低频信号的目的是为了减小由正负母线和线缆对地分布电容引起的容性电流的影响。这种方法的原理如图1所示。

图1中, AC为一个低频交流电压源, C为隔直电容, 防止直流系统串入对交流电压源产生影响, Rd为接地故障时的接地电阻。HL1～HL3为电流传感器, 当某支路正常时, 通过电流传感器正反向电流大小一样, 总效应为零, 使传感器输出为零。当某支路有接地故障时, 通过该支路的电流传感器可以测出从低频交流源到地的低频电流。根据注入信号频率的变化与否, 一般又分为定频法和变频法。

定频法在理论上不但可以求出直流系统对地电阻的数值, 而且根据传感器所在支路的不同, 可以判断出接地故障所在支路, 缺点在于实际系统中因为分布电容较大, 引起的漏电流很容易造成误判, 而且检测得到的电流相角值即使存在很小的误差, 也会造成接地电阻计算值有很大的误差。

所谓变频法, 就是在定频法的基础上, 向直流系统和大地之间注入2个同幅值不同频率的低频交流电压信号, 利用电流传感器探测各支路的低频电流, 通过接地故障后2个低频交流电流信号的比值大于正常情况下2个电流比值的现象来确定接地支路和接地点。虽然变频法已经减小了系统对地分布电容对检测结果的影响, 但随着接地电阻或直流线路对地分布电容的增大, 仅根据理论计算, 该方法仍然存在无法准确查找接地支路的缺陷。

另外, 还有人提出用改进型变频信号法, 即通过在直流系统母线与大地之间不加入正弦信号, 而改用周期性方波电压信号, 由交流电流传感器采样各支路电流波形, 进行频谱分析来计算接地电阻以尽量排除分布电容影响, 也取得了一定的效果。

3 开关切换检测法

开关切换检测法检测接地电阻的原理如图2所示。

将直流系统正负母线分别通过开关和限流电阻 (R1、S1和R2、S2) 接地, 检测流过开关和限流电阻的电流数值I1、I2。S开关是一个光控开关, 只要其灵敏度不太低就满足要求, 对开关切换法本身准确度影响并不大。设直流系统正负极对地电阻数值分别为Rg1和Rg2, 母线电压为U, 取限流电阻R1、R2相等均为R。需要特别指出的, 对于R的取值原则是:一方面要保证对原有直流系统的影响尽可能小, 这样要求R的阻值尽可能大;另一方面要尽可能为直流接地电流提供低阻通路, 一个较大的直流接地电流有利于接地故障支路判断和接地故障点探测, 这又要求R的数值尽可能小一些。综合考虑这2个因素, 折中的方案是取R为20kΩ～40kΩ, 本文取27kΩ。这个数值和传统的绝缘监测继电器中的平衡桥臂电阻的数值 (20kΩ) 是相近的, 是电力系统长期采用和认可的, 因而不会对系统产生不良影响。

当合上S1, 断开S2时, 测得电流I1, 有:

当合上S2, 断开S1时, 测得电流I2, 则有

联立 (1) 、 (2) 式, 解方程得:

根据 (3) 、 (4) 式显然很容易得到接地电阻的数值。除了能够测出接地电阻的数值, 该方法还需结合交流信号注入法的电流传感器就可以准确的在线检测出接地支路。

目前运用该项技术的专门装置是淄博高新区新火炬科技有限公司生产的ZJD—2000型直流接地故障综合检测仪, 运用该装置进行检测的时候可达到以下指标:检测的最大接地电阻可达999kΩ, 当接地电阻阻值小于100kΩ时, 检测精度可达±5%;对于阻值小于100kΩ的接地故障支路, 可准确判断接地故障所在支路;对于阻值小于100kΩ的接地故障点, 可以准确查找到接地故障点。

这种方法与低频交流信号注入法相比, 有以下优势:不向直流系统注入任何信号, 因而不会对直流系统产生任何不良影响;不受直流系统分布电容的影响, 检测精度高, 故障支路和故障点判断准确;不需要信号发生装置, 因而大大简化了系统的硬件设计, 降低了成本。因此, 该方法有着很广泛的应用前景, 是今后检测直流接地故障时应大力推广的方法。

但是, 现场情况是非常复杂的。其中对接地支路的一对正、负线缆的判断、寻找为难点, 现场通常是全部或者部分馈线缆捆扎在一起, 很难分出哪2根是接地支路的一对正负线缆, 导致了直流接地故障点探测仪在现场应用时的局限性。所以, 运用该方法进行直流接地故障点探测的时候, 仍需要工作人员对现场的了解和经验, 以直流接地故障点探测仪器为辅助手段, 经过认真仔细的现场工作, 才能最终找到接地故障点。

4 结束语

变电站直流系统接地故障查找及处理 篇9

西安地铁二号线一期共设有18个变电所和2个主变电站, 每个变电所均设有1套 (主站为2套) 直流系统。变电所直流系统主要用于所内设备的二次部分用电, 如继电保护装置、信号装置、自动装置、开关控制操作装置等, 是地铁变电所重要的组成部分。直流系统的安全可靠性直接影响着地铁变电所的安全运行, 关系到牵引供电的可靠供给。

地铁变电所直流系统比较复杂, 支路较多, 且与所内35 kV开关柜、1 500 V直流牵引系统、0.4 kV开关柜等设备的二次保护、控制、信号等回路均有连接, 因此发生接地故障的几率较大。当发生一点接地故障时, 由于没有短路电流流过, 熔断器不会熔断, 所以仍能继续运行, 但是这种接地故障必须及早发现, 否则当另一点发生接地故障时, 不但有可能引起信号回路、控制回路、继电保护等的不正确动作, 还会引起1 500 V直流开关合闸线圈失电, 造成牵引系统馈线开关全部跳闸, 威胁地铁牵引供电系统的安全。

1 故障的发生过程

2012年6月29日, 西安地铁二号线渭河车辆段牵引混合变电所交直流盘绝缘检测装置突发报警, 报警显示直流系统正极接地, 根据绝缘监测装置所检测支路的绝缘情况, 并对照直流系统接线原理分析, 可知为直流盘馈电屏馈出至车辆段内2141和2121上网隔离开关电机回路的支路。经过对故障支路的线缆进行绝缘测试, 发现该支路正极线缆对地绝缘为0 (采用500 V兆欧表测量) 。再对该支路电缆内其他线路进行测量, 绝缘均良好。为及时排除故障, 恢复设备, 保证车辆段内的牵引用电安全, 经对故障分析后决定, 用该馈出支路的备用电缆芯替换故障的正极接线。完成替换接线后, 绝缘监测装置未再监测到线路接地情况, 线路恢复了正常, 保障了车辆段的安全供电。

2 绝缘监测装置的原理

西安地铁各变电所直流系统所采用的绝缘监测装置是珠海泰坦科技股份有限公司生产的GMCU-C直流绝缘监测单元, 其特点为: (1) 采用直流漏电流检测原理、霍尔传感器, 无需在直流母线或支路上打入任何检测信号, 不受系统接地电容的影响。 (2) 传感器采用磁调制比例检测技术, 内置温度补偿电路, 输出精度≤±1%, 线性度≤±1%, 温漂<1 mV/℃, 工作环境温度为-10～+70 ℃。每个传感器均安装有静电屏蔽网, 具有良好的抗电磁干扰性能。 (3) 可准确检测多馈线支路同时或不同时接地情况。 (4) 监测单元通过内部RS485通信接口与微机集中监控装置通信。图1为GMCU-C直流绝缘监测单元及霍尔传感器。

西安地铁二号线所用的GMCU-C直流绝缘监测装置的原理是, 利用高灵敏度的霍尔电流传感器检测各支路导线正负极流入与流出电流的差值, 据此判断该支路负载的绝缘状况。具体原理如图2所示。

由图2可知, 绝缘监测装置中霍尔电流传感器不断监测直流系统的各条支路。从电源正极母排KM+流出的电流I+流经全部支路负载后, 返回电流负极母排KM-的支路电流为I-。当该支路绝缘良好, 没有泄漏电流时, 流经霍尔传感器的电流大小相等, 方向相反, I+和I-所产生的磁场相抵消, 霍尔传感器监测不到磁场的存在, 输出为0, 则有:I+-I-=0;而当该支路绝缘状态较差或存在接地情况时, 设:直流系统正负极对地的平衡电阻为R0, 存在绝缘故障支路的对地绝缘电阻为Rr, 故障支路的泄漏电流为Ir。

如果是正极线路接地, 则有:I+-I-=Ir;如果是负极线路接地, 则有:I+-I-=-Ir;因此可以根据霍尔电流元件所感应的电流方向, 判断支路接地性质为正极接地还是负极接地。

假设发生某一支路正极接地故障, 此时根据图2可得到如图3所示的正极馈线接地等效电路图, 图中U为直流母线电压, I1、I2为发生接地故障时流经直流系统平衡电阻的电流。

根据基尔霍夫定律及欧姆定律可有:

解方程式 (1) (2) (3) , 可得:undefined;同理也可求得各支路发生负接地时的接地电阻值。

3 故障的原因分析及处理

通过观察车辆段牵混所内绝缘监测装置对各直流馈线的绝缘监测报警信息, 找到了发生绝缘降低故障的馈线支路, 对故障支路的电缆拆除后分别测量正负极的对地绝缘电阻, 发现其正极接线与地的绝缘电阻值为0 (采用500 V兆欧表) 。同时, 对电缆的路径检查发现, 该电缆馈出至隔离开关端有约十几米长采用直埋法敷设于土壤中, 且当日下雨, 地面积水较多, 因此可判断该二次直流控制电缆在施工过程中受到损伤, 但未明显暴露缺陷, 由于故障发生时雨水较多, 经由电缆损伤处渗进电缆内部, 造成电缆正极线缆对地绝缘故障。

为及时恢复车辆段牵混所上网隔离开关的电机回路供电, 保证车辆段内牵引供电的可靠稳定, 检修人员当即对直流盘馈出至2141和2121上网隔离开关的备用电缆进行检查, 在确认电缆绝缘良好后, 对发生绝缘故障的正极电缆进行了更换。

4 建议

针对西安地铁车辆段部分二次直流电缆需敷设于户外的问题, 为保障二次电缆绝缘的可靠性, 建议采用电缆沟道敷设法, 尽量避免采用土壤直埋法;在选用二次控制电缆时应选用带有铠装的电缆, 以防止在施工或使用过程中受外力作用而损伤。变电所直流系统接地故障会直接威胁所内高压设备、牵引供电系统的安全, 因此选用可靠、精准的绝缘监测装置, 可以在直流系统绝缘降低时及时帮助检修人员发现绝缘故障, 并判断出故障支路。但由于变电所二次直流系统接线较多, 系统庞杂, 即使判断出绝缘故障支路, 对支路连接复杂的直流系统来说, 查找出故障点仍然较为困难, 因此可考虑在绝缘监测装置判断绝缘故障支路的基础上, 增加其快速判断电缆接地故障点精确位置的功能。

参考文献

[1]张毅, 张泉, 李永丽.直流系统接地检测[J].电力系统及其自动化学报, 2005 (1)

[2]向小民, 胡翔勇, 曾维鲁, 等.直流系统绝缘监察装置[J].中国电力, 1999 (8)

变电站直流系统接地处理方法 篇10

变电站内的直流操作电源系统, 其直流供电网络分布各个一次和二次设备处, 发生接地的概率很高且对电力系统危害性较大的故障。直流系统正极接地, 就会有造成继电保护误动的可能, 因为一般跳闸线圈 (如出口中间继电器线圈和跳闸线圈等) 均接电源负极, 回路再发生接地或绝缘不良就会形成两点接地, 引起保护误动;直流系统负极接地, 如果回路中再有一点接地, 形成两点接地可将跳闸回路或合闸回路短路, 保护拒动, 此时系统发生故障, 保护的拒动必然导致系统事故扩大 (即越级扩大事故) , 同时还可能烧坏继电器的触点和烧保险。因此直流系统对地应有良好的绝缘并对其进行实时的在线监测, 当某一点出现接地故障时, 立即发出告警信号, 提醒运行人员查找并排除故障, 从而杜绝直流系统接地可能引起的事故。

2 造成变电站直流系统接地的几种原因

2.1 在带电二次设备上工作时将直流电

源误碰设备外壳, 施工中导致带电电缆外皮损坏, 交直流共用一根电缆。

2.2 雷雨季节, 室外端子箱或机构箱内

潮湿积水导致直流二次回路中的正电源或负电源对地绝缘电阻下降, 严重者可能到零, 从而形成接地。

2.3 部分型号手车开关的可动部分与固

定部分的连接插头或插座缺少可靠的绝缘隔离措施, 手车来回移动导致其中导线破损, 从而使直流回路与开关金属部分相接触, 从而导致接地。

2.4 部分直流系统已运行多年, 二次设备绝缘老化、破损, 极易出现接地现象。

2.5 因施工工艺不严格, 造成直流回路出现裸线、线头接触柜体等, 引起接地。

3 直流系统微机绝缘监测的原理

目前, 变电站常用的绝缘监测装置检测正负直流母线的对地电压, 通过对地电压计算出正负母线对地绝缘电阻。当绝缘电阻低于设定的报警值时, 自动启动支路巡检功能, 对直流系统各馈电支路正负对地的绝缘电阻的检测, 是在各馈电支路回路安装电流互感器, 采用低频叠加或直流漏电流的原理, 计算出馈电支路的正负对地的绝缘电阻值。

低频叠加原理:由低频信号源产生的超低频信号由直流母线对地耦合到直流系统, 采用无源交流微电流传感器, 感应流过各馈电支路中接地电阻与接地电容的超低频信号电流, 其大小直接反映出支路接地电阻的变化。感应电流信号经过放大、相位比较、滤波、A/D转换后, 进行数据处理并计算出相应的接地电阻值, 判断出直流馈电支路的接地故障。这一技术的电流传感器不受一次测电流和温度变化的影响, 缺点是检测精度受分布电容和低频信号衰减的影响较大。

直流漏电流原理:采用磁调制有源直流微电流传感器, 馈电支路正负穿过传感器的正常负荷电流大小相等、方向相反, 在传感器中的合成直流电磁场为零, 其二次输出也为零;当支路回路的正负极存在接地电阻时, 就会感应产生漏电流, 并且在传感器中合成漏电流磁场, 二次输出就直接反映接地漏电流的大小, 结合母线绝缘检测不平衡电桥电路的对地电压测量数据, 可以计算出支路对地的绝缘电阻值, 从而判断出直流馈电支路的接地故障。

4 直流系统接地的处理

当直流系统发生接地时, 由直流系统绝缘监测装置发出预告信号。此时, 应首先确定是正极接地, 还是负极接地;是完全接地, 还是绝缘电阻降低。然后再根据运行方式、检修、操作及气候等因素的影响, 判断可能接地的地点, 确定寻找地点的方法和步骤。

4.1 寻找接地点的一般原则

4.1.1 对于两段以上并列运行的直流母

线, 先采用“分网法”, 拉开两段母线的分段刀闸, 判明属哪一段母线接地, 以缩小查找范围。

4.1.2 对直流母线上允许短时停电的直

流负荷馈线, 采用“瞬间停电法”寻找。当拉开某一回路时, 如接地信号消失, 并且各极对地电压恢复正常 (不能只靠接地信号消失为准) , 则说明接地点在该回路上。如接地发生在某一专用直流回路时, 可按先次要设备后主要设备取下 (拉开) 该回路的各分支路的熔断器或刀闸来找出接地点。

4.1.3 对于不允许短时停电的重要直流负荷, 可采用“转移负荷法”查找接地点。

4.1.4 如接地不在各直流负荷上时, 可瞬间解列充电设备、蓄电池和倒换直流母线查找接地点。

4.1.5 在电容补偿装置运行中, 查找直流

系统接地时, 如需判断带有补偿电容的控制回路有无接地时, 则必须将具有公共负极的补偿控制回路全部断开, 否则会由于电容器上的残余电压造成接地假象而误判断。

无论回路有无接地, 断开直流回路电源的时间一般不得超过3S, 但集成电路和微机保护的直流电源拉开10S后才允许上电。即使回路有接地, 也应先合上, 再设法处理。

4.2 借助仪器查找直流接地故障

在运行过程中近几年由于微机保护的应用和综合自动化的发展, 传统的“拉回路”“断保险”查找直流接地的方法, 已经不能适应电力系统一、二次回路在安全性方面的要求。变电站的扩改建, 使得二次回路越来越复杂, 系统本身已存在大量事故隐患, 通过拉回路查找直流接地可能导致更大的事故。

下面以ZJDT-TOP5Q便携式直流系统接地故障定位装置为例说明借助仪器查找接地故障的操作方法。首先将装置的信号发生器接到靠近蓄电池输出端的正、负母线和地线上。首先是将钳表钳在直流配电屏的屏面上的各个保险 (空气开关) 的出口线上, 如果检测结果为“非接地”说明该扎直流电源的回路均无接地故障。如果该扎线检测结果有“接地”再分别钳各个回路, 检测方法同上。其次在直流配电屏的电缆出口处, 对每条电缆分别钳住查找, 如果在“快速”期间, 显示为“非接地”, 说明该回路无接地故障;显示为“接地”, 说明该回路有接地故障, 且故障较为严重, 并参考“绝缘模拟指示”的亮灯情况进行判断。检测出接地支路后, 对具体接地故障点进行定位检测, 以便迅速地检测出具体的接地故障点。

直流系统的单个支路 (回路) 如果有多个直流电源相连 (连接成闭环系统) , 如果现场条件允许, 建议在检测时断开各个连接压片, 以提高检测灵敏度, 也可利用“绝缘模拟指示”的微小差异, 分开实际接地回路和通过环路形成的虚假接地回路。

5 结束语

综上所述, 直流系统接地的危害性很高, 必须快速寻找到接地点并快速切除直流系统接地故障。

参考文献