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0、引言
直流系统是一个独立的电源，它不受站用变及系统运行方式的影响。运行稳定，供电可靠性高。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，还为操作回路提供可靠的操作电源。变电站直流系统正负极对地均是绝缘的，如果发生直流接地故障，必须及时消除，否则一旦发展成两点接地就可能造成保护误动、拒动、跳开快分开关等严重后果。然后由于交直流串扰而引起的直流回路一点接地时也可能造成保护误动作，少则跳开一台断路器，多则跳开多台断路器（如瓦斯出口误动），直接影响电网的稳定运行。
1、直流接地故障原因分析
直流系统分布范围广、场地电缆多，很容易受尘土、潮气的影响，导致某些绝缘薄弱元件绝缘下降，甚至击穿。造成直流接地的原因主要有以下几个方面：
1）设备传动过程中的机械振动、挤压、设备质量不良、绝缘材料不全格、绝缘性能低、直流系统绝缘老化，或存在某些损伤缺陷（如磨伤、砸伤、压伤、扭伤等）以及过流引起的烧伤，均可引起直流接地或成为直流接地的隐患。
2）雨天或雾天，二次回路及设备严重受潮、端子箱进水，导致室外的直流系统绝缘降低而造成直流接地。
3）老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路或小金属零件掉落在元件上造成直流接地。
4）施工过程中存在交直流共电缆、损伤电缆现象；在带电二次回路上工作，将直流电源误碰设备外壳，此情况多为瞬间接地；检修人员清扫设备时，不慎将直流回路喷上水等，都可能为直流接地埋下隐患。
2、保护误动作分析
2.1直流系统两点接地导致保护误动作分析
直流跳闸回路简化电路图如下图1所示。图中TJ为保护出口接点，TQ为跳闸线圈，图中省略了与本文无关的部分。
图1直流跳闸回路简化电路图
当A、B点发生直流接地时，保护出口接点TJ被短接，跳闸线圈TQ励磁，造成断路器跳闸。
当B、C两点发生直流接地时，尽管保护动作，保护出口接点TJ闭合。但是此时跳闸线圈TQ被短接，造成断路器拒动。
当A、C两点发生直流接地时，将会跳开直流快分开关，甚至烧毁快分开关。
2.2直流系统一点接地导致保护误动作分析
在一些变电站内由于“反措”执行不力和直流绝缘电阻下降，当直流回路发生一点接地时也可能造成保护误动。简化原理图如下图2所示：
图2直流一点接地跳闸回路简化电路图
某变电站母差反跳主变三侧开入回路如上图2所示，在进行电缆AB两端对线工作中，由于工作疏忽电缆两端没有解开，工作人员在B端用万用表“通路档”对地。此时全站直流系统由于绝缘下降存在电压偏移现象，正极对地电压130V左右，负极对地电压90V左右。在B端接地瞬间光耦导通（大于50%Ue光耦导通）造成保护误动。
2.3交直流串扰引起保护误动分析
在保护装置的逻辑回路中普遍使用电码继电器、干簧继电器和密封小中间继电器，这些继电器具有体积小、动作速度快的优点（一般为2～5ms）。但是它们动作功率小，易受交流电源干扰而动作。对于变压器非电量保护，《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》第14.2.5条明确要求非电量保护开关场部分的中间继电器必须由强电直流启动，且应采用启动功率较大的中间继电器，其动作速度不宜小于10ms，这些已得到了落实。但操作箱及电压切换箱中许多继电器或一些光耦开入，如SHJ、STJ、TJR、非全项接点开入等启动回路来自本屏外，甚至是开关场地。因此使用的控制电缆较长，存在着一定的分布电容，这样在直流系统正、负极对地之间将有两个可观的电容。当发生交直流串扰时，实质上等效为直流回路串入交流电源一点接地，导致分布电容形成放电回路使得保护误动。因此继电保护操作回路中不允许交直流公共接点，以免引起交直流串扰。下面以手跳回路为例介绍交直流串扰导致保护误动的原理。回路如下图3所示。
图2交直流串扰保护误动回路简化电路图
直流额定电压为220V，根据《反措》规定出口中间继电器起动电压不小于55%Ue,但实际运行中直流母线电压并非恒定220V，允许有10%误差，即最高可达到242V。
直流回路对地有分布电容，当交流电源直接接入直流负极时，通过接点、电容、手合继电器STJ形成回路，因前文所述此类继电器具有动作速度快，动作功率小的特点。以某变电站为例：
对地电容C=12uf，RSTJ＝5400欧，电压由242*55%下降到220*55%Ue所需要的时间t为：
121＝133e－（t/RC）
由上式可得t＝6.13ms，大于STJ固有动作时间，所以仅对地电容放电足以造成保护误动。
3、建议
1）在已有设备运行的发电厂或变电站进行安装和检修工作时，应采取有效的安全措施防止损伤电缆，杜绝交直流共电缆现象，严禁交流电源串入直流电源回路。做好变电站封堵、防潮、防小动物工作。
2）加强日常维护，在发生直流接地时应及时处理，避免造成两点或多点同时接地现象。在二次回路上进行拆接线工作，每拆下一根二次线要立即用绝缘胶带包扎。
3）对于新设计的变电站应尽量将直流控制电缆的长度设计在200m以内，以减小控制电缆对地分布电容。而在一些很难改造的老站中应增加易受干扰的继电器的工作功率或光耦导通功率。对经屏外电缆起动的出口或有重要影响的继电器应采用强电启动、大功率（动作功率>5W）、慢速（动作时间不小于10ms）的继电器。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》14.7.5条要求：对于经长电缆跳闸的回路，应采取防止控制电缆分布电容的影响，如在保护开入回路中装设大功率的重动继电器等。
4）直流系统应分段运行。为尽量避免交流电源串入直流电源回路导致装置不正常或发生严重事故，应将负荷合理地分配到不同的直流蓄电池组。
5）将直流电源电压（正极一地和负极一地）送入录波装置，在有交流分量时起动剥波，并发出告警，以便及早发现交流分量时起动录波，并发出告警，以便及早发现交流电源串入直流电源回路故障，及时进行处理，以便于事故后的分析处理。
4、结论
近年来频繁出现的直流回路一点接地、交直流串扰引起保护误动事故。本文从原理上分析了两者的区别，认为直流回路一点接地造成保护误动的根本原因是由于绝缘下降而引起直流正极对地电压发生了偏移；而交直流串扰造成保护误动的根本原因是直流控制电缆过长导致分布容过大。当直流回路通过交流电源接地时，分布电容对跳闸出口继电器发生瞬时放电，此放电电流启动了跳闸出口继电器。