一起直流回路接地引发的断路器误跳闸事故探讨

李志强

（国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司，新疆 阿克苏地区 843000）

2017-12-22T09：00，某35 kV变电站35 kV线路进线3592断路器跳闸，现场检查保护装置无报文，无故障录波信息，初步分析可能为一起断路器误跳闸事故。

1 现场情况调查

1.1 一次设备检查情况

变电检修人员对一次设备进行检查，并进行试验，检查及试验结果均合格，未发现异常。

1.2 二次设备检查情况

对断路器内部二次回路绝缘进行测试，测试值均在1.25 GΩ以上，试验合格。对保护屏至端子箱二次电缆（敷设于电缆沟支架）进行绝缘测试，电缆绝缘不合格。

对断路器端子箱回路进行检查，发现交流220 V照明回路的N与35921隔离开关直流220 V信号回路809线之间无隔片，有异物将其短接，当35921隔离开关在合位时，直流回路正电与交流回路的N短接，形成直流正极接地回路。

2 3592断路器跳闸原因分析

断路器控制回路内存在寄生回路（交流回路的N与35921隔离开关信号回路异物短接），隔离开关合闸后直流长期处于正极接地状态。

断路器控制电缆绝缘不合格，清晨时刻土壤内及电缆沟内潮气较重，二次电缆绝缘急剧下降，随着二次线绝缘电阻的下降，电源通过01→地→137→SQ远方把手→DL辅助接点→TQ←102，施加在分闸线圈TQ上的电压会逐渐增大，当二次控制电缆（137）绝缘电阻降至162 Ω以下时，施加在分闸线圈上的电压将在98 V以上，使分闸线圈TQ达到脱扣电压，造成断路器跳闸。

3 暴露出的问题

该变电站无直流电压监测装置，不能及时监测到直流回路绝缘下降，变电站运维人员也没有定期检查直流对地电压，没有发现该变电站直流回路绝缘下降。

端子箱交、直流混装，且交、直流接线在同一段端子排上，交流回路的N与直流回路之间无隔片隔离，造成异物短接，端子箱内产生寄生回路，导致直流正电长期金属性接地。

4 直流系统接地的危害性

4.1 直流正极接地

直流正极接地，有使保护及自动装置误动或断路器偷跳的可能。因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通，若这些回路再发生一直接地，就可能引起误动作。如图1所示，当F1、F2两点发生接地时，将会导致继电器误动作事故的发生，以上所述案例3592断路器跳闸事故即为直流两点接地造成。

图1 直流回路两点接地示意图

4.2 直流负极接地

直流负极接地，有使保护自动装置或断路器跳闸线圈拒绝动作的可能。因为跳、合闸线圈，保护继电器会在这些回路再有一点接地时，线圈被接地点短接而不能动作。如图1所示，F2、F3两点发生接地时，在继电器两端形成并联分流回路，将会造成保护自动装置或断路器跳闸线圈拒绝动作。

4.3 直流回路正负极两点接地

直流回路正负极两点接地，如图1所示，F1、F4两点发生接地时，直流回路形成短路，短路电流会使电源保险熔断或空气开关跳闸。如果直流回路发生短路时空气开关不能及时跳开，甚至可能发生电缆烧毁，引发火灾事故。

5 防范措施

现将事故防范措施总结如下：①没有安装直流电压监测装置的变电站应尽快安装该装置，没有条件安装的变电站应定期开展直流对地电压检查。使用仪表检查时，表计内阻应不低于2 000 Ω/V，以免人为造成直流接地。对发现直流对地电压不满足要求的，应及时进行检查，找出接地回路，避免因直流接地引发事故。②重视继电保护及二次回路绝缘检查。新安装变电站投运前的验收二次回路绝缘，应严格按照二次回路验收标准进行二次回路耐压试验，并按检验规程定期开展绝缘检查，对发现不满足要求的二次电缆应及时进行更换，对绝缘电阻下降的二次回路应进行重点监控。③按国家电网公司《防止站用直流电源系统事故》规定，不得将变电站现场端子箱、机构箱、智能控制柜内的交、直流接线接在同一段端子排上；保护屏内配有打印机等设备需使用交流电源的，其交流电源接线端子应与其他端子可靠隔离；新建、改扩建工程时，应对二次回路进行重点验收，不符合反事故措施要求的，应马上整改。④严格执行二次回路标准化作业，执行二次安措票，防止人为造成错误接线，导致直流接地。

6 结论

在直流系统中，发生一点接地并不能引起任何危害，但是如果不及时处理，直流系统会再发生一起接地故障，不仅对设备不利，还对整个电力系统的安全构成威胁。所以，当直流系统发生一点接地后，必须尽快找出来进行处理。

参考文献：

［1］国家电网公司运维检修部.国家电网公司三十项变电反事故措施［S］.2017-03-31.