导致变电站直流电源接地的诱因和防范措施

GXF360 2017-12-10

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导致变电站直流电源接地的诱因和防范措施

国网安徽电力公司黄山供电公司舒永志

摘要：直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。是变电站安全运行的保证。文中讲述直流系统常见的接地导致诱发的原因，通过举例分析并结合工作现场，归纳直流系统接地的因素，使得运维人员能正确处理，采取的相应防范措施。

关键词：接地；诱因；防范

引言

直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还为操作系统提供可靠的操作电源，是变电站安全运行的保证。从理论上讲，当直流系统的一极接地时,并不影响系统的正常运行,但潜在危险性很大,一旦出现另一极或同一级的另一点也发生接地时,可能造成信号装置误动,或继电保护和断路器的误动或拒动,直流熔丝熔断和烧坏继电器。引起直流系统接地的原因有很多方面，笔者归纳总结了变电站易发的直流接地的诱因，在内外诸多因素中，在借助实际案例剖析，从三个大方面对直流系统接地阐述并提出防范措施，供读者借鉴参考。

1 实例

1.1 某日晚间22时19分，天气大雨，监控人员打电话到变电运维班，告之一座220kV变电站直流#2屏控母电压不稳定，电压数据波动在25V或223V之间变化，要求前往现场检查。

到现场后变电运维班检查直流系统控制II母正完全接地，绝缘显示仪中无显示那回支路，在征得调度允许后根据直流控母馈线主次回路进行试拉，在经过试拉#1充氮控制屏电源。发现直流接地点在此回路上，运维班在#1充氮控制屏至#1主笔端子箱内充氮一阀门控制电源电缆芯线，发现#1主变端子箱门缝关闭不严，端子箱内潮湿严重，且充氮一阀门控制电源电缆芯线有水珠存在，处理后直流系统绝缘正常。

1.2 某日约15时30分，监控值班员发现110kV某变电站发“#2充电机系统综合故障”“直流II段控母接地”“#2充电机控母异常故障”“#2充电机母线绝缘故障”。变电运维班得到通知前往变电站现场，检查发现绝缘监察装置报207支路直流接地，接地报警灯II亮，用万用表检查II段电压正极对地为零，负极为-220V。判断是207支路接地，207支路对应35kV保护电源，汇报地区监控中心向调度申请后进行拉路操作，拉开35kV保护电源空开后（短时拉送），II段接地灯不亮。

运维班人员汇报监控中心并向调度申请进行35kV保护电源拉路操作：以先进行冷备用的断路器拉路，然后进行热备用的断路器的拉路，最后进行运行断路器拉路的原则进行操作。运维人员在对热备用#1电容器308断路器拉开后测量接地消失，询问监控中心值班员接地消失，至此，接地已找到，就在35kV #1电容器308断路器保护电源回路上。检查柜内未发现明显绝缘破损、碰线、断线、接地等故障。后仔细检查发现回路用500V时正对地绝缘电阻不正常，最后查找到闭锁重合闸压板存在接地，拆下压板后发现中心的铜铀穿过面板没有绝缘胶木，由于电容器调压经常操作产生振动从而导致接地，将不合格的压板更换，到控制室检查直流系统接地信号均消失，直流系统绝缘恢复正常。

综述上面两起直流系统异常，实例一直流接地原因透明，查找根据相关规定执行，也得心易手，主要原因为维护人员平时对设备维护不到位所致，而实例二直流接地原因较为隐蔽，且查找中需要一定的技能，查找过程较为复杂，但是不管是何种原因导致直，流绝缘的破坏，发生直流接地现象诱因还是有典型性的。

2 影响直流系统接地的因素

2.1 主观原因

2.1.1 交直流混接，接线不规范，端子线头不紧，机械震动容易产生松动短线而接地，电缆备用铜线芯铜芯头裸露在外未及时处理。

2.1.2 潮密封不严，进水严重，如变压器、电抗器、电容器的温度计等，造成直流接地情况时有发生。

2.1.3 相关专业工作不规范，误动误碰，如在带电二次回路上工作将直流电缆芯线搭在设备外壳上，工作结束后清扫工作现场，使用潮湿毛巾或地面喷水，洒水时水飞溅到屏柜内等。

2.1.4 直流改造，新旧设备搭配使用，新旧电池组构成的回路，由于出现的压差出现的接地信号。

2.1.5 小动物活动对直流系统的侵扰，老鼠咬伤电缆，蜈蚣、昆虫造成端子上直流两级短路。

2.1.6 施工过程中由于作业人习惯不同，电缆接线时扭伤、撇伤电缆芯线，使得铜芯裸露，也容易造成接地。

2.2 客观原因

2.2.1 直流设备本身有先天缺陷，接地运行时未暴露，这是由于直流设备出厂后长距离的运输颠簸和搬运，造成内部器件的松动，加上其它外界的原因，成为后续直流接地的隐患。

2.2.2 金属腐蚀，由于地域的不同，地区空气含酸的因素，金属螺丝、线芯和端子腐蚀。

2.2.3 绝缘材料材料劣质，绝缘性能差或年久未改造更换，造成严重老化。

2.2.4 直流电缆受到外力挤压、端子箱太阳暴晒温度过高使直流系统加速绝缘老化他可能引起接地，冬季电缆冻断造成接地。

2.3 其它原因

2.3.1 在接地查找中工作随意马虎，在查接地后封堵未复原、电缆扎带未扎紧等，为下次直流接地埋下伏笔。

2.3.2 值班员操作不当，如手动操作隔离开关，操作中用力较大，操作多次容易使行程开关接点与电缆芯线松动、挤压或摩擦破损。

外部紧急跳闸按钮等设备由于下雨渗水很容易产生直流接地，所以外部紧急跳闸按钮需加防护罩，达到防雨又防止误碰的作用。

3 防范直流接地发生的措施

3.1 严格执行相关反错、规程、标准设计和安装使用规定，切莫为了安装方便，而违背设计原则。严禁将二次电缆交直流混接，不得共用同一电缆。因为交流是接地系统，而直流是绝缘系统，避免相互干扰。

3.2 值班员加强对变电站五小箱的密封、防潮、防冻、防雨、防小动物的管理。

3.3 认真许可工作票，工作许可人应明确向工作负责人交代安全措施，并加强监护，一旦直流接地信号发出后，必须停止二次、三次回路上的工作，值班员应详细询问情况，及时纠正修试人员的不规范行为。

3.4 对变电站的设备，室外设备发生直流接地的几率非常大，几乎占总数的80%以上。开关端子箱、地刀闸机构、密度继电器、压力监视表若密封不严或关闭，容易发生直流接地;变压器、电抗器的温度计绝缘下降或密封不良容易接地;外部紧急跳闸按钮等设备由于下雨渗水很容易产生直流接地，所以外部紧急跳闸按钮需加防护罩，达到防雨又防止误碰的作用。