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摘要：变电站直流系统接地故障导致保护装置动作异常情况时有发，虽然已采用绝缘监测装置对全站直流系统进行监测，但相比于保护装置的精准动作及严苛要求而言，直流系统绝缘监测装置对接地点的定位精度仍有较大差距，若不能及时查找并消除接地点，则保护有可能发生误动或者拒动。本文分析了某变电站一起隐蔽的在开关合闸过程中交、直流系统短时搭接接地的事件，分析了事件原因，提出了具体的整改措施，对于一些特殊的直流系统接地事件的查找具有一定的借鉴作用。
关键词：接地异常；变电站；故障；直流系统
一、故障概况
2017年9月8日，继电保护人员在验收某变电站中雀I线保护时，在2054断路器合闸过程中，绝缘监测装置报警。报“母线正极电压欠压”、“母线正极绝缘降低”、"006号支路正极绝缘降低”、"008号支路正极绝缘降低”、"052号支路正极绝缘降低”，母线正极电压下降到0.9V，对地绝缘下降到0.1kΩ。
二、直流系统接地故障的原因及查找方法
（一）故障原因
1、气候环境影响和设备损坏产生接地故障
在我国变电站直流系统运行过程之中，直流系统很多相关电路设备是直接与外界环境相接触的，故此相关电路设备就会与外界环境有很大关联。过高水分含量使得端子箱、压力表等设备出现短路等故障，对直流系统就会容易出现接地故障问题。设备老化、线路老化等问题，也是直流系统接地故障出现原因。
2、对直流系统维护时间减少而出现问题
部分变电站为了提高变电效率而不断减少相关设备电路维护时间，出现许多接地故障漏检现象，使得直流系统出现故障现象经常发生。
3、安全规章制度执行力度不够
在我国变电站之中，工作人员对安全规章制度的执行实际工作与工作记录存在很大差异，而且相关事项记录模糊，只做表面工作，对于实际的故障点分析记录以及一些防范措施没有涉及，是造成变电变电站直流系统故障原因之一。
（二）直流系统接地故障的查找方法
1、利用绝缘监测装置判断
在安装设备时通常会直接将绝缘监测装置安装在直流母线上。当其处于正常运行状态下时，绝缘监测装置会以数字的形式显示出母线电压，并对直流系统正极和负极母线绝缘情况、母线的运行情况实时监测，并对接地故障进行报告。当前微机选线型直流绝缘监测装置在变电站中应用较为广泛，其不仅能够实时监测直流系统，而且能够对直流系统正负极和支路的对地绝缘状况等信息进行直接测量。应用绝缘监测装置时，在不切断直流回路负荷的情况下即能够寻找故障点。但当平衡桥电阻和切换电阻参数等设计中存在不合理情况时，直流系统正负极对地电压波动会较大，部分时候一点接地还会有误动作发生。
2、利用万用表测母线电压变化判断
直流系统接地故障发生时，需要将直流网络内的所有工作切断，并对接地点进行查找，避免引起两点接地的可能。这主要是因为直流系统发生单相接地时该项电压会降低，没有接地故障端会升高，因此当发生接地故障时，可以利用万用表来对母线电压进行测量，以此来对接地点进行判断。
3、瞬时拉路法判断
在变电站直流接地故障查找时经常会利用到瞬时拉路法。这种方法是通过断开该回路的直流电源，停电时间通常不会超过三秒。针对负荷的重要程度，依法对直流屏所供应各回路直流负荷拉开。当切除其中某一回路时故障消失，则表明故障就位于该回路内。再利用拉路法来进一步对故障位于哪一支路进行判断。在运用瞬时拉路法来对故障进行判断时，由于需要断开各条支路，这必然会导致直流供电可靠性降低。一旦有重要负荷无法停电时，则需要考虑备用临时直流电源作为备用电源。当前二次系统十分复杂，而且变电站在施工或是扩建过程中还存在一些遗留问题，信号控制和保护回路区分不严格，甚至形成一些非正常闭环回路、寄生回路、同极二点接地及绝缘不良等情况，这就导致瞬时拉路法在对接地故障查找时难度增加。
4、便携式直流接地故障定位装置定位法
便携式直流接地故障定位装置可带电查找直流接地故障，可以定位到具体的位置，提高了查找的工作效率，而且查找时安全性也有所保障。但在具体检测过程中这种方法存在检测精度不高的问题，也会有误报情况发生。
5、根据运行方式、操作情况、气候影响等现场情况来判断
在实际变电运行过程中，当发生直流接地时，需要断开具体的电源，并对故障信号是否消除进行检查，重点针对容易发生接地故障部位及绝缘较差的位置进行查找，在实际故障查找过程中，需要有效的结合接路法和分路法，在对全部直流负荷全面检查完成后还没有查找具体故障点时，则要具体检查蓄电池、浮充装置、电压绝缘综合监测装置、直流母线等，通过瞬时拉开刀闸、邓下直流保险、断开直流总空开关等，这些操作完成后故障仍然存在时，即表明直流母线自身存在接地情况，立即对故障母线进行停电处理。
本次直流接地只在合闸过程中短时出现，无法采用移动式直流接地查找仪进行常规查找，只能采用拉路法配合断路器合闸进行查找，依次对中雀I线的保护、测控及操作电源进行拉路查找。在断开中雀I线测控屏B的信号电源2时，2054断路器合闸过程中不再报直流接地，因此判断接地点在该支路上。
本次直流接地的原因是：测控信号电源（直流）与断路器A相电机电源回路（交流）串接。在2054断路器合闸后，弹簧储能行程开关常闭接点WKA闭合，从而使储能电机继电器KMA励磁。KMA继电器的1一2、5一6常开接点闭合，一方面电机电源回路接通，电机运转给弹簧储能；另一方面测控信号电源2通过KMA继电器的5一6接点闭合而与交流系统零线相连而接地。
三、由接地异常引起的变电站设备故障处理
（一）快速找到接地点
将误接到交流回路的直流电缆按照图纸接如直流端子后，及时消除了接地故障，避免因交流窜如使接点抖动而导致保护误动，同时也可以降低一点接地后再发生接地、保护误动的风险。
（二）减小电缆的分布电容值
站内户外高压配电装置采用封闭式组合电器（GIS），有效减小变电站占地面积，减少了二次电缆的长度。将不同用途的电缆分开布置也可以减少分布电容效应。事件发生后，验收人员组织施工单位对站内电缆走向及布置进行了梳理，将交、直流二次电缆尽量隔开，将强、弱电电缆分层布置。
（三）在配电线路上安装故障自动定位与隔离系统
相关工作人员将故障自动定位与隔离系统安装在配电线路上，就能及时发现线路中的接触不良等故障。一旦配电网发生了接地或者短路故障，使用故障自动定位与隔离技术就可以充分利用量化信息，并且对故障点进行快速定位，将发生故障的电路或者可疑故障电路和没有故障的电路分开，这样就能保证其他没有故障的电路正常运行。配电线路故障自动定位系统需要计算机技术和通讯技术的支持，故障自动隔离系统则需要智能分界负荷开关（看门狗开关）的支持。
结语：
综上，在当前电力系统运行过程中，变电站直流系统具有非常重要的作用，但直流系统运行过程中容易发生接地故障，而且导致故障发生的原因也较为复杂，因此在具体变电运行过程中，需要针对一些常见故障进行深入分析，以此来快速实现对故障的查找，并做好故障处理工作，确保变电站直流系统安全、稳定的运行。
参考文献：
[1]陈丽红.变电站直流系统接地故障快速定位与预防措施[J].电子测试，2017（19）
[2]林毅斌，术茜.变电站直流系统接地故障快速定位及防范措施分析[J].电气时代，2017（3）