变电站直流系统接地故障快速定位与预防措施

陈丽红

（国网文成县供电公司，浙江温州，325300）

变电站直流系统接地故障快速定位与预防措施

陈丽红

（国网文成县供电公司，浙江温州，325300）

变电站直流系统不仅为全站继电保护类装置，同时还兼具二次回路提供电压，解析快速定位直流系统故障的方法，有利于检修人员快速处理故障问题，提升系统应用。

变电站；直流系统；接地故障；快速定位

1 直流系统接地故障快速定位的方法

1.1 绝缘监测装置可选出接地支路

运行人员针对可利用绝缘监测装置选出接地支路的故障，仅需检查接地信号，即可判断是否正确选线，在具体操作时仅需拉合馈线，通过隔离故障支路，即可避免二次检修人员到现场再次扩大故障，测量电位，即可确定并排除故障点。

假设所选支路，并不能反映故障点，那么一定要第一时间告之二次检修人员，以方便相关人通过检查选线装置、绝缘监测装置参数等方法，确定具体发生故障的支路并排除。

1.2 绝缘监测装置不能选出接地支路

假设监测结果是母线正处于失地、负失地，那地绝缘不断下降，即可判断母线接地。一般可通过如下三种方法查找母线接地故障：其一是分段隔离法；其二是拉路法；其三即综合法。

1.3 拉路法

即通过拉开各馈线低压断路器，明确发生故障的支路。在操作前一定要及时通知调度、运维等相关部门。在操作时主要遵循两先两后原则：即先户外、信号回路；两后指的是后户内、操作回路。不管是否接地都要在3秒内断开支路低压断路器，尽快恢复。在断开电源前，做好隔离措施。

1.4 分段隔离

假设运用上述方法无法明确接地支路，则可使用本法确定故障点。具体操作步骤如下：第一步，观察直流母线，判断其外观是否有会使直流母线绝缘下降的异物；第二步判断故障点是否存在蓄电池本体、充电设备本体，具体可结合蓄电池组、充电设备等方法进行。第三步，通过检查，判断直流母线在运行时是否存在环供的现象。最后，如果通过上述步骤，仍不能确定具体故障点，建议检查直流系统是否存在寄生回路、或者直流系统互串等问题。比如直流系统蓄电池电压在断开充电设备之后，电压依然没有明显的变化，此时可侧量支路电流，从而判断两段直流系统互串，并定位互串支路。

1.5 综合判断

通过后台监控系统，检查相关报文，比如直流系统告警记录、近期操作事件记录等，判断发生故障的时间。结合当天操作情况、天气等各方面因素，有利于查找直流接地故障点。

2 直流接地故障案例分析

图1 变电站直流系统结构

因绝缘监测装置参数设置错误导致无法选出故障支路。

某日16:40，某变电站“2#F直流充电屏控制母线正绝缘降低”信号。现场实侧直流母线电压正负母线电压分别为“+3.8 V”“-233.2 V”，绝缘监侧装置显示“正母绝缘降低”“正母对地欠压”“正对地电压8 V”“负对地电压230 V”“正控母对地电阴3.64欧姆”，未选出接地支路。

如下两种主屏充电机均为该站直流系统供电：一路的构成如下：其一1#直流分屏；其二1#直流主屏；其三#3直流分屏；第二路的构成如下：其一2#直流分屏；其二4#直流分屏；其三2#直流主屏。二次人员查看了两套绝缘监测及直流分屏监测装置，仍无所获，仅发现正母绝缘降低报文。

不管是分段隔离法还是拉路法，都不能确定故障。考虑到2#, 4#直流分屏绝缘监侧装置并不能选出接地馈线，重启装置，并发现其正负母线电压均是0。一体化电源厂家解释重启绝缘监测装置，可能会丢失参数，所以必须重新设置，在厂家人员的耐心指导下，我们成功的重新设置装置参数，并保持。发现2#直流分屏绝缘监侧装置母线电压的正控母、负控母电压分别为3.2V;233.6V，正控母、负控母对地的电阻分别为1.22欧姆、708.26欧姆；此时支路绝缘选项中发现支路48#正、负电阻分别为2.88欧姆、负99.99欧姆；同时绝缘监测装置在断开48支路后，告警消失，确定直流故障点，即直流母线的电压趋于正常。

通过查证，该站系新投运站，而2#直流分屏绝缘检测装置在投运前就存在故障，施工人员在重新更换装置时，并没有重新设置参数，所以不能选出支路。

3 防范措施

（1）加大培训，提升变电运维人员的专业素质、技能水平。了解各厂家所生产的设备的具体操作方法，直流系统的原理、构成，懂得运用拉路法，定位发生故障的直流系统，做好隔离措施，避免检修人员到达现场前，扩大故障范围。

（2）严格把控验收环节。广大变电检修人员一定要充分发挥作用，切实做好验收工作，落实标准化验收工作。检查充电设备的工作状态、针对蓄电池做充放电试验、测试绝缘检测装置选线功能、检查直流馈线低压断路器标示等等，通过科学的验收、检查确保充电设备、蓄电池及相关参数都可正常运行、合理设置相关参数，按规定设置直流馈线绝缘水平。充分发挥绝缘监测装置的作用，尤其是在直流接地存在故障时，准确选出故障；尽可能用交流电源替代易发生故障的设备，比如带电显示器、状态指示器等，合理把控直流系统供电范围，减少故障。

（3）结合实际接线，明确直流系统原理及相关设备图样，力争检修人员能够在发生故障时，第一时间发现并维修。

（4）做好防潮防渗检查工作，比如油位计、户外表计、外开关端子箱等等。定期清扫机构内端子、户外端子箱，确保所有的控制器的温湿度均在正常的范围之内；另外如果有需要大修、例检设备时，一定要切实做好防渗、防水等相关工作，及时更换变质、老化或者外皮已经磨损的二线线、电缆。

（5）如果有变更回路、技改，需要确保现场与图是一致的，回路正确，在设计二次接线时，一定要注意避免寄生回路，减少因此而发生直流接地故障的机率。

4 结束语

在最短的时间之内定位并隔离、排除直流接地故障点是保障电网得以正常运行的根本举措。为了尽快排查故障点，需要对绝缘监测装置的选线原理、直流系统结构以及系统近期的操作情况、综合绝缘监测装置选线结果等各方面因素，寻找最佳定位方法，力争在最短的时间内定位故障点，科学排除故障，使直流系统在发生故障后能在最短的时间之内恢复正常运行。

[1]张金亮,曾彩凤.变电站直流系统运行与维护的探讨[J].硅谷.2013(21).

[2]杨莉敏.浅谈变电站直流系统的运行维护[J].科技创新与应用. 2014(35).

Rapid location and preventive measures of grounding faults in substation DC system

Chen Lihong
（The national network of Wencheng County power supply company ,Wenzhou Zhejiang,325300）

The DC system of substation relay protection device not only for the station, but also both the two loop voltage, the analytic method of fast locating fault in DC system, a fast fault to maintenance personnel, improve the system application

substation; DC system; grounding fault; rapid positioning