（国网江苏省电力有限公司检修分公司江苏常州213000）
摘要：直流系统是变电站非常重要的组成部分，它为保护、测控、安全自动装置及事故照明提供电源，一旦发生两点接地，将会造成保护或安全自动装置误动作或拒动，威胁电网的安全稳定。本文列举了几例500kV变电站的直流接地实例，并对成因进行了分析，提出了相应的应对策略，对实际工作具有一定参考价值。
关键字：直流接地交流窜直流技改施工
1概述
直流系统是变电站非常重要的组成部分，它为保护、测控、安全自动装置及事故照明提供电源。考虑设备检修时的冗余，500kV变电站均采用三台充电机，两组蓄电池组的供电方式。每组蓄电池和充电机应分别接于一段直流母线上，第三台充电机可在两段母线之间切换，任一工作充电机退出运行时，手动投入第三台充电机，提高供电的可靠性。
正常运行时直流系统的正极和负极母线对地是绝缘的，两极对地电压在数值和大小上基本相等，而极性正好相反。[1]对于220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到25kΩ以下，110V直流系统两极对地电压绝对值差超过20V或绝缘降低到7kΩ以下，都视为直流系统接地。[2]通常直流回路发生一点接地时，并不会直接影响到直流系统的运行，但如果直流回路中存在两点或多点接地时，就容易形成寄生回路，造成保护保护或安全自动装置误动作或拒动等严重后果，威胁电网的稳定运行。如何在直流系统发生一点接地时，迅速查出故障点，及时消除隐患，是对运维人员技能水平的考验。
2实例分析
变电站直流系统涉及的设备众多，在长期的运行过程中，受到气候环境、设备老化等因素的影响，难免会发生直流接地，尤其是综自改造、技改施工过程中，直流系统受到破坏就更容易发生直流接地事件。因此变电站的异常处理中，最常见的就是直流接地。以下几种是情况是500kV变电站运维中较为常见的，与大家分享。
2.1设备老化
这类故障接地点多发生在户外一次设备辅助接点、继电器等元件上，二次保护装置电源一般都经过逆变、降压、整流等回路处理，形成低压直流回路，发生此类接地故障的可能不高。
案例一：某500kV变电站后台发“直流Ⅲ段绝缘故障”告警信号，现场检查直流Ⅲ段馈线屏直流监视装置，报文显示：正对地12V（正常55V），负对地98V，正对地绝缘0.5kΩ，报32#支路，查找支路表确定32#支路为500kV1号直流分屏。用万用表复测正负母线对地电压，可以肯定直流Ⅲ段发生了正接地故障。但是500kV1号直流分屏所接支路众多，不能直接拉路，于是将直流Ⅲ段馈线屏监视装置关闭，打开500kV1号直流分屏检测装置。经过装置巡检，报16#支路4号主变35kV母线及本体测控。在对支路进行试拉时，考虑到4号主变本体及35kV母线间，35kV母线遥信的影响较小，试拉了35kV母线遥信电源后，告警信号复归。经过逐级查找，发现现场4号主变35kV母线压变临时接地点34096L的侧边密封条由于长期暴晒，脆化脱落留有缝隙，使接线盒内一对常开辅助接点受潮气侵蚀，严重锈蚀造成接触不良，形成内部接地，经过除锈处理后，直流电压恢复。后期对接线盒进行封胶处理。
2.2设备爬电
这类故障多发生在雨天或暴雨过后，雨水进入现场机构箱、二次接线盒内，接线桩头爬电，造成直流接地。或是备用电缆黑胶布包扎不严，裸露电缆与外盒导通形成接地。有时也有小动物侵入造成的爬电。
案例二：某日天气晴好，500kV变电站后台发“直流Ⅲ段绝缘故障”告警信号，直流Ⅲ段母线正对地接地，输出3-5V，负对地110V，支路号为1#支路：直流及站用公共测控Ⅰ。通过拉路法，确定第三组蓄电池支路内存在接地。现场检查第三组蓄电池组，不存在蓄电池外壳变形及漏液等现象，查看第三组蓄电池屏，发现屏内底部有蜘蛛网，后用手持式绝缘监测仪查找支路，发现第三组蓄电池输出熔丝内有蜘蛛网，蜘蛛网爬电造成了正母线接地，清扫端子排后故障消失。500kV变电站交直流室一般布置在室内一楼，环境相对阴暗潮湿，应保持交直流室的干净，定期打扫，巡检过程中如发现柜内有蜘蛛网也要及时清扫端子排，防止此类事件的发生。
2.3监测装置误报
直流绝缘监测装置由主机、信号采集模块、电源模块、传感器等部件组成。通过微电流传感器测量漏电流的方法实时监测各馈电支路对地绝缘电阻，并通过通讯总线与系统的监控主机进行信息交换。这些数字模块受到测量精度的限制，以及分布电容的干扰，传感器及采样模块最容易故障，发生装置的误报。
案例三：某站，“直流Ⅰ段系统故障”告警，装置显示：正对地35V，负对地76V，支路巡检均为后段空端子，断开绝缘监测装置后，万用表实测母线电压（正对地/负对地）均正常，怀疑是装置误报。联系厂家后确认是电源板内输出电压一个可调电阻损坏，导致支路采样的电压偏低，致使直流Ⅰ段绝缘监测装置支路巡检异常，发生误报。
2.4直流互窜或交流窜直流
此类故障往往不是单独发生的，大多在技改施工、接线发生了变动后，才会伴随出现。另外断路器的电磁线圈绝缘下降也容易发生此类直流接地。这类接地故障对系统影响较大，要特别关注。
案例四：某日，500kV变电站后台SOE信号出现许多断路器的交流电机电源故障，还有少数500kV接地闸刀远近控信号及2号所用变控制回路断线、保护装置告警、直流ⅠⅡ段绝缘故障等信号，光子牌也亮了一片。在这种情况下，运维人员没有慌乱，先对众多的告警信号进行分类，发现后台信号主要分为交流告警和直流接地，于是当值人员一个去现场核实交流电源故障设备的运行情况，另一个去2号所用变及直流室查看保护及直流监测装置的运行状况。经过现场检查，发现2号所用变控制电源跳开且保护装置告警黄灯亮，2号所用变信号为实发，其他均为误发。直流绝缘监测装置历史记录显示，直流ⅠⅡ段对地电压均瞬时下降，又缓慢回升。试送2号所用变320开关控制电源，送不上，确定该回路存在短路。测量该直流回路，发现有交流量。根据图纸查找发现2号所用变320开关回路中，交流的闭锁电磁线圈回路中SA7-8开关常闭接点有问题，该接点影响手车开关的试验或检修的位置。而同排布置的上方开关辅助接点SA3-4、SA5-6为开关控制回路中的开关分合闸位置接点，由于SA7-8开关常闭接点绝缘不良，导致闭锁电磁线圈的交流窜入开关控制的直流回路中，将问题线脱开后直流接地信号即消失，后对SA7-8接点进行了更换处理。这就是典型的交流窜直流导致的直流接地。
3应对策略
鉴于以上故障分析，我们在处理直流接地的异常时，要特别注意以下几点：
(1)直流接地后，应保持镇定，立即停止站内相关工作，对信号进行初筛，检查直流接地是否由站内工作引起。
(2)直流接地后，有条件的采用专用仪器进行查找。紧急情况下，可用试拉的方法寻找接地回路，先拉接地检测装置提示的支路，接地不能消失再拉其他支路，并按照先次要后重要的顺序逐路进行。
（3）查找直流系统接地点时，不论哪一极接地，在拔出直流熔丝时应先拔出正极熔丝，后拔出负极熔丝，恢复时与此相反，以免寄生回路影响造成保护装置误动作。
在平时设计初审、施工验收中要注意，变电站的二次回路中，交直流回路要分开，不同电源的直流回路之间也要尽量分开。尤其是技改施工中，要注意严防寄生回路的存在，做到以按图施工，杜绝接错线，采用交叉法测量，严防寄生回路，尽量把信号回路作为单间隔，便于查找。
希望以上直流接地实例分析及应对策略，对大家的实际工作有一定参考价值。
参考资料
[1]俞德华.变电站常见直流接地故障案例分析及处理.湖北电力.第35卷第6期.2011.12
[2]《江苏省电力公司变电站交直流电源设备运维管理规定》.苏电运检〔2013〕1007号
作者简介：
初艳华（1983年—），女，常州，工程师，从事变电运维方面工作。