220 kV变电站中直流系统接地故障探究

谷志伟

摘 要：伴随社会科技水平的提高，变电站设备的更新速度逐渐加快，电网的发展与自动化程度的提升对于可靠性要求越来越高，直流系统故障分析数据的精确度不断提高。该文将进一步研究220 kV变电站中直流系统接地故障问题，探讨解决220 kV变电站中直流系统故障的措施。

关键词：220 kV 变电站 直流系统 接地故障

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（a）-0195-01

1 220 kV变电站直流系统接地故障分析

在220 kV变电站中，可对直流系统接地进行如下定义：当直流系统的正极或是负极与大地间的绝缘水平降低至某个整定值或是低于限定值时，即直流系统接地故障。

1.1 直流系统接地的主要原因

对于220 kV变电站而言，因其内部的直流系统分布相对较广，加之各个部分的运行环境均不相同，从而导致引起直流系统接地故障的原因较多，大体上可归纳为以下几个方面：

（1）绝缘老化。一些220 kV变电站建设的年代比较久远，经过多年的运行后，由于受到灰尘、潮湿以及腐蚀性气体的影响，使得直流系统中的个别元器件绝缘水平下降，进而发展为接地故障，这也是导致220 kV变电站直流系统接地最为主要的原因之一。（2）气候因素。实践证明，雨、雪、雾等气候都会引起直流系统受潮，同时，还会导致某些电缆长时间浸泡在水中，由此极易引起接地故障。（3）人为因素。220 kV变电站的二次回路常常会有各种施工，在这一过程中，由于施工人员操作不当，可能会留下导线接头，垫圈等杂物，从而容易引起直流系统金属性接地。（4）设计原因。220 kV变电站中的直流系统是由诸多设备组成，如绝缘监察设备、端子箱、机构箱等等，若是这些设备的设计不合理或是存在质量问题，则当其受到震动或是机械作用力等情况时，便会引起直流系统接地故障。

1.2 接地的危害

通常情况下，220 kV变电站中的直流系统多采用悬浮供电方式，系统的正负极均不直接接地，若是直流电源中的正极或是负极接地时，便会引起短路故障。目前，DC/DC开关电源的应用日趋普及，这种电源的EMI抗干扰措施采用了大量的电容，由此导致了直流母线对地电容过大，即图1中所示的C+和C-较大。

如果K2点出现接地故障，那么会造成C+和C-对TQ进行充放电，由此一来会引起电流冲击，容易导致保护装置误动作。当直流系统中已经有某一点接地，若是再出现另一点接地的情况，则会形成寄生回路，从而导致直流电源短路、保护装置误动作或是拒动，电网的运行便会受到威胁。由此可见，变电站中直流系统接地故障的危害较大，必须采取合理、有效的方法进行解决处理。

2 处理接地故障的方法及预防措施

2.1 故障的查找与处理方法

（1）在对直流系统接地故障进行查找前必须分清接地的极性，并进一步分析故障原因是否与气候有关、变电站内有无施工作业、设备是否存在误操作等等。如果变电站内的二次回路有施工，或是正在进行设备检修试验，则应当立刻停止，然后，拉开其工作电源，看接地信号是否能够消除。（2）当系统中有微机多路绝缘监测设备时，可通过直接判断馈线路数来查找接地故障，如果未安装监测设备，则可采用瞬停法进行查找，即在条件允许的前提下，将某一条回路瞬间断开，看绝缘监察装置的表针指示是否消失，若消失则表明故障点位于该回路上，如果并未消失，则说明该回路正常，随后再依次断开其它回路进行查找。需要注意是，直流回路的切断时间不得超过3 s。（3）对于金属性接地故障的查找可以借助绝缘监测设备或是拉回路法与万用表，由此能够准确找到故障点位。（4）接地点非持续性接地故障是目前直接系统中最难查找的一类故障问题，针对这种情况，可以凭借先进的监视系统，再通过对接地告警信号发出时的异常情况进行分析，便可在最短的时间内找到故障并进行排除。（5）在直流系统接地故障中，存在一些不易查找的情况，针对此类问题，可以采取如下方法进行查找和排除：倒闸、拉开充电机并联刀闸开关；分网排除；缩小故障查找范围等等。

2.2 为了有效解决220 kV变电站中直流系统的接地故障问题，应当在实际工作采取如下预防措施

（1）站内相关工作人员应当认真做好定期性安全运行巡视检查工作，尤其是要对一些重点部分加大巡查力度，同时还应采取相应的防雨防潮和防异物等措施，并对各种安全隐患进行及时处理。（2）要对施工环节的质量控制工作予以强化，并对施工技术进行严格选定，施工过程中应当进行必要的绝缘试验，若是发生故障，则及时对受损电缆进行更换处理。（3）为有效避免变电站蓄电室受潮，应当加强通风等防潮措施，并在直流系统元器件的采购上，严把质量关。

3 解决220 kV变电站直流系统接地故障的重要意义

在220 kV变电站实际运行中，想要彻底避免直流系统接地故障的发生是非常困难的，而一旦直流系统出现接地故障，轻则会影响变电站中设备的正常运行，严重时还可能危及电网的安全运行。这就要求变电站工作人员应当对直流系统接地故障予以足够重视，并采取有效的处理方法和预防措施解决故障问题，这不但有利于提高变电站内主要设备的运行安全，而且还能提高变电站的运行效率。鉴于此，有效解决220 kV变电站直流系统接地故障对于变电站乃至电网的安全、可靠、稳定运行具有非常重要的现实意义。

4 结语

综上所述，对于220 kV变电站中的直流系统而言，接地故障是最为常见的故障问题之一，也是影响系统安全、稳定、可靠运行的主要因素，为此，除了要认真分析引起故障的原因之外，还应当采取行之有效的方法排除故障，只有这样，才能保证直流系统正常运行，也才能进一步确保变电站的运行稳定。

参考文献

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