1、一起变电站直流系统假接地的分析与处理摘要：针对变电站直流系统在实际运行中存在的“接地”与“假接地”现象，结合一起 110kV 变电站直流系统“假接地”故障的分析和处理，提出直流系统接地查找的方法和步骤。 关键词：直流系统假接地故障点排查 中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号： 1 引言 直流系统在变电所中起着极其重要的作用，在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明、电动机构等提供可靠的直流电源，故直流系统的可靠运行是保障变电站，乃至电网安全稳定运行的决定条件之一。当直流系统发生一点接地时，暂时不会影响整个直流系统的正常运行，但不迅速排除，发生第二点接地时，就可能引
2、起保护误动或拒动，从而造成事故或扩大事故。因此，当变电站直流系统发生接地故障时，应尽快查找并排除故障点，确保直流系统安全稳定运行。 2 故障现象 2011 年 6 月 15 日，某 110kV 变电站后台监控机及直流系统绝缘监察装置发出“直流系统接地” 、 “负母线接地”告警信号，绝缘监察装置显示直流系统正对地电压为 148V，负对地电压 72V，正母线对地绝缘电阻值为 67k，负母线对地绝缘电阻值为 18k。利用万用表测量正、负母线对地电压，结果相同。 3 故障处理 3.1 变电站直流系统情况 该 110kV 变电站整个直流系统为单电源系统，即配有单套充电系统和一组蓄电池，配置一套直流系统绝
3、缘监察装置，馈线回路分别为 110kV控制、35kV 控制、10kV 控制、110kV 测控、35kV 测控、10kV 测控、110kV 合闸、35kV 合闸、10kV 合闸、远动电源，并带两组逆变电源装置运行。两组逆变电源装置又分别供事故照明、通讯装置、火灾报警装置等供电。 3.2 故障处理经过 现场人员按照常规接地故障，利用直流系统接地故障查找仪进行查找，未能发现故障点。经过对直流系统运行情况及接线方式进行分析后，将逆变装置直流进线电源开关断开后，在断开第二组逆变装置直流进线电源开关后，直流系统接地消失，正、负母线对地电压分别恢复至110V，正、负母线对地绝缘电阻值升为 999.9k。再次
4、合上该进线电源开关，直流系统再次出现接地现象。后将逆变装置直流进线自装置插件端子处断开，直流系统接线现象也消失。故判断逆变装置内部故障造成直流系统接地，故将该逆变装置退出运行。 4 原因分析 4.1 故障原因分析 经后续检查发现，该逆变电源装置内部输出切换以及隔离元件损坏，造成变电站直流系统与逆变装置交流输入经整流后形成的直流系统发生混路现象，从而造成直流系统“假接地” 。 图一：逆变电源装置原理图 如图一所示：逆变电源装置正常运行时，其交流输入回路的 SW1 切换开关闭合供电，SW4 切换开关断开，直流输入处于备用状态；在交流输入失去后，其 SW1 切换开关断开，直流输入 SW4 切换开关闭
5、合，由直流输入供逆变电源装置运行；当逆变电源装置内部切换元件故障造成其输出切换元件 SW4 与 SW1 切换开关同时接通，从而造成了混路的现象。 4.2 绝缘监察装置报接地的原因 该故障为逆变电源装置内部故障造成直流系统混路运行，而绝缘监察装置报接地的原因主要是由于混路运行引起绝缘监察装置内部直流电桥失去平衡而引起的。 4.3 接地故障查找仪未查出的原因 接地故障查找仪的原理图，如图二所示：当直流系统发生接地故障或绝缘降低（整个直流系统绝缘电阻小于报警整定值） ， 直流系统电压监测装置发出警报时， 将信号发生器接入直流系统的正、 负母线和地之间。 信号发生器自动判断直流系统电压等级， 接地故障
6、的极性、 接地程度， 绝缘监测平衡电桥回路接线方式和平衡电桥的电阻取值， 形成信号输出的智能反馈， 向直流正负母线和地间， 发射适宜系统检测对系统无影响的低频信号，并实时显示系统电压、正对地电压、负对地电压和系统对地绝缘总阻抗。 图二：直流系统接地故障查找仪原理图 由于该起故障是由于逆变电源装置内部混路形成“假接地”而引起的，无实际的接地点，故接地故障查找仪无法测到低频信号，从而无法正确查找故障点。 5 结论 通过以上分析，在直流系统发生接地信号时，故障点排查时可遵循以下顺序进行。第一：及时检查正、负母线对地绝缘电阻、电压变化情况，如正、负母线绝缘电阻同时降低，应首先考虑直流系统是否存在混路、
7、两套直流系统存在环路以及绝缘监察装置故障等形成的“假接地”现象；第二：采用短时停电的方法检查直流系统辅助设施如绝缘监察装置、充电模块、测控装置等辅助设施是否完好；第三：对直流母线上允许短时停电的直流负荷馈线或具备交、直流互供的负荷可采用“瞬间停电法”寻找。当拉开某一回路时，如接地信号消失，并且各极对地电压恢复正常（不能只靠接地信号消失为准） ，则说明接地点在该回路上；第四：利用直流系统接地故障查找仪对重要馈线回路 进行检查；第五：如接地不在各直流负荷上时，可采用瞬间解列或倒换方式，将充电设备、蓄电池以及其中一条直流母线短时停电后查找接地点。 在变电站直流系统发生接地故障后，应全面、仔细检查直流系统的接地现象，并准确掌握变电站直流系统的接线和运行方式，根据不同的现象而分析具体原因，从而做出正确的判断，及时处理直流系统接地故障。 参照文献: 1 ZJDTTOP6D 直流系统接地故障定位装置使用说明书； 2 ZNB23 系列逆变电源装置使用说明书。 作者简介： 作者简介： 马彦兵（1982.11-）男，宁夏吴忠市人，大学本科学历，中卫供电局助理工程师。主要研究方向：电气设备运行与管理。 王明（1973.9-） ，男，宁夏永宁县人，大学本科学历，高级技师，主要研究方向：主要从事电力系统电气设备运行与管理工作研究。
