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摘要：由于变电站内直流系统相较于站用交流电系统具有两个显著不同点：一是直流电源能够存储；二是直流系统是对地绝缘系统，不会发生交流系统内概率比较高的接地短路跳闸故障，工作稳定可靠。故变电站内控制系统、继电保护及自动化装置、信号电源以及事故照明广泛使用直流系统来提供电源，因为直流系统的负荷极为重要，确保直流系统的正常运行是保证变电站安全运行的决定条件之一。
关键词：变电站；直流系统；一点接地；故障处理；方法研究
一、绝缘监察装置安装位置及其工作原理（500kV变电站）
支路绝缘监察装置一般安装于直流馈线屏内，总监控装置一般安装于直流联络屏内。前者主要功能是检测接地支路并告警，后者主要功能有监测直流母线绝缘情况，接收支路绝缘监测装置上送的告警信号，与站内监控机通讯上送直流系统运行状态及告警信息（包括蓄电池、充电机、直流母线、各馈线等相关信息）。
1．支路绝缘监测装置选线原理
支路绝缘监测装置能够实线对馈线支路发生接地故障时正确选线，其选线的依据即为上图中霍尔式元件。当馈线支路工作正常时，馈线支路电流形成回路，相对霍尔元件来说必定为一进一出；当馈线支路发生正极或负极接地时，馈线电流同时流向故障点，就会在霍尔式元件内感应出电压，从而实线对接地的馈线支路的选线功能。
2.总监控装置判断直流母线接地或绝缘降低工作原理
总监控装置接线原理,除了对直流母线电压及绝缘情况的监测外，同时还实现了对蓄电池、充电机工作状态及其告警信息的监控，此外其还通过通讯线与后台机通讯，完成直流系统运行参数及告警信息的上传功能。
二、直流系统接地的危害
1.直流系统两点接地有可能造成保护装置及二次设备误动
如图1所示，当两点接地时，跳闸线圈直接励磁，在系统内未发生任何故障和异常时误跳开断路器。
2.直流系统两点接地有可能使得保护装置在系统发生故障时拒动
当发生上图所示两点接地故障时，当此时系统内发生引起断路器跳闸的故障情况下，虽然跳闸接点闭合，但是跳闸线圈被短接，此时断路器不会跳开，造成断路器失灵进而越级跳闸，扩大了事故停电范围。
3.直流系统两点接地有可能使得直流熔断器熔断
如上图所示发生两点接地故障时，由于直流监视线圈被短接造成直流母线正、负极间短路从而使得直流熔断器熔断。
4.由于近年来生产的保护装置灵敏度较高，当控制电缆较长时，若直流系统一点接地，也可能造成保护装置不正确动作，特别是当交流系统也发生接地故障，则可能对保护装置造成干扰，严重时会导致保护装置误动作。此外，对于某些动作电压较低的断路器，当其跳（合）闸线圈前一点接地时，有可能造成断路器误跳（合）闸。
综上所述，当直流系统发生一点接地时就必须要尽快查找并消除，防止再发生一点接地造成两点接地从而引起上述危害情况的发生。
三、直流系统一点接地故障处理
当直流系统接地故障为间断发生时，即接地报警出现后短时自动复归交替出线，对于此类接地故障只能待此现象发生时重点对室外端子箱、机构箱、刀闸辅助触电、变压器本体瓦斯继电器等二次回路进行排查，一般是由于防雨或防潮措施未做好引起。
1.当直流系统接地故障报警持续出现时，又可分为以下几种情况：
1.1 馈线支路绝缘监测装置选线功能正常发挥作用
此时已确定接地馈线支路，可进一步去相应间隔内查找。例如已报出某间隔控制电源接地故障，因为控制电源内又可分为跳闸、合闸、跳位监视、合位监视、三相不一致回路、直流电源失电告警监视等分支路，因此需要进行人工选线，即在相应端子排上逐一拆开支路接线，观察接地告警是否复归，若告警信号复归则说明该支路发生接地故障，可进一步排查该支路接地点，一般可直接看到接地点；若接地告警未复归，则恢复该支路接线后依次排查下一支路。注意拆线后无论确定与否都要在3S之内恢复接线。
1.2 馈线支路绝缘监测装置选线功能失效
此时无法确定接地馈线支路，可采用拉路法或负荷转移法查找，下面重点讲解拉路法。
即此时依据一定的原则——先信号和照明回路后操作回路依次拉开直流馈线屏或直流分屏上直流空开，观察接地告警信号是否复归，且无论复归与否均应在3S内重新合上。若接地告警信号复归则说明该支路发生了直流接地故障，进一步的查找放法同上1所述。
1.3 当上述两种方法都无法排查出接地支路时应考虑为蓄电池组或者直流母线以及充电机直流输出端发生接地故障，从而逐一进行查找和排除。
2.在查找直流一点接地故障的过程中还应注意以下事项：
2.1 当直流发生一点接地时，禁止在二次回路上工作；
2.2 查找过程中不得造成直流短路和另一点接地；
2.3 查找和处理必须有两人同时进行；
2.4 瞬时断开操作、信号、位置等电源熔断器（或瞬时断开直流空气小开关）时，应经调度同意；
2.5 为了防止误判断，观察接地故障是否消失时，应从信号、光字牌和绝缘监察表计指示情况综合判断；
2.6 尽量避免在高峰负荷时进行；
2.7 使用仪表检查时，表计内阻应不低于2000Ω/V；
2.8 按符合实际的图纸进行，防止拆错端子线头，防止恢复接线时遗漏或接错，所拆线头应做好记录和标记；
2.9 防止保护误动作，在瞬时断开操作（保护）电源前，停用可能误动的保护装置，电源恢复后再加用保护装置；
2.10 运行人员不得打开继电器和保护机箱；
2.11 利用直流绝缘监测检查直流母线正、负极对地电压，辅助判断接地状况；
2.12 检查有关二次设备状况，特别注意户外端子箱、操作机构箱等关闭是否完好，有无漏水现象，各种防雨板等是否完整盖好，端子排有无受潮、短路、接地、烧坏。
参考文献
[1]《变电运行现场技术问答》第三版P780-781 张全元编著，中国电力出版社
[2]《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044
[3]《220～500kV变电所所用电设计技术规程》DL/T5155
论文作者:朱欣朋1,周敏2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/1
标签：支路论文; 系统论文; 故障论文; 发生论文; 母线论文; 装置论文; 馈线论文; 《电力设备》2017年第11期论文;