500kV变电站直流系统异常分析及接地处理

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前言
　　变电站直流系统有较多的线路和分支路，其负荷设计范围较大，而且需要持续运行，当遭遇一些外界因素的干扰时，则很容易出现接地故障，必须及时发现这些故障，而且要积极地采取措施，这样才能维护变电站直流系统的安全。
　　1 500kV变电站直流系统异常接地类型分析
　　1.1 正极两点接地
　　此类接地故障容易造成相关电气设备，例如：断路器、继电保护等发生误动。闸线圈的跳闸、合闸等的调节，继电器线圈的励磁回路等一般同直流系统的电源的正极链接。接地点的两端如果都存在直流接地，意味着接点短路，进而造成后方的继电器发生励磁，加剧了误动故障。对此看出，两点接地容易造成信息错发、误报等。具体如图1所示：
　　1.2 负极两点接地
　　直流系统中二次回路分布相对繁琐、复杂，当发现相同极的两点出现接地时，则会造成继电器短路，当线路处于故障状态时，则可能导致相关设备拒动，甚至出现越级跳闸现象，加剧了故障严重性。继电器的线圈、跳闸线圈等一般同直流的负极电源相联，负极线圈如果在两端相同时间接地，则可能因为接地点短路导致拒动，此时短路还可能造成保险丝熔断，使得保护电源不运转，继电器也可能受损。
　　2 500kV变电站直流系统接地处理措施
　　2.1 直流系统接地分析
　　直流系统接地简单说就是变电站直流系统同大地间的绝缘度急剧下降，其中具体包括：正极接地、负极接地，金属与非金属接地等。现实操作中当存在两点接地问题时，就意味着有短路故障出现，随之引发信号中断、设备拒动或者误操作等问题，甚至可能造成电源中断，例如：保护设备、控制回路断电等，相关的一次设备面临巨大的故障威胁。通常来说，断路器的跳闸线圈较为特殊，同负极电源连起来，如果直流系统正极接地，则将会同大地之间逐步形成环形回路，如果A点、B点同步接地，则意味着它们是經大地来连接，位于两点之间的继电器则将发出反应，最终断路器跳闸。具体如图2所示。
　　当直流系统中的负极出现接地故障时，意味着保护动作中存在短路故障，此时断路器也将不再运行，甚至引发其他故障，例如：越级跳闸等。
　　2.2 接地处理方法
　　（1）故障排查法。接地故障处理前需要进行排查，具体应该从以下几个环节入手：
　　第一，剖析故障现场概况。在正式进入排查状态前，必须对设备所处的环境加以剖析，其中，阴雨、雾霾等应该成为重点考虑因素，因为这些干扰性物质可能导致设备与线路等因为潮湿与腐蚀而陷入故障状态。
　　第二，关注绝缘检测设备的警示信号。结合报警信号来剖析现场，其中要将设备的工作环境着重考虑，如果确定是阴雨条件下的故障，则要从设备绝缘角度来剖析故障成因。
　　第三，瞬间停电状态下的接地点查找。当前两关键法不奏效时则可以借助瞬间停电法，第一步关闭继电保护，以及和电网无关的装置，第二步则要关闭继电保护装置，再依次中断各类电源。
　　（2）故障定位法。直流系统接地故障的定位可以通过定位仪或查找仪来进行定位查找，例如：便携式查找仪，此设备可以协同拉路法同步运用，根据现实情况来说，便携式直流接地查找仪能够有效运用，无需断开直流回路电源，这样就能找到接地点，这样就能有效处理接地故障。总的来说，直流系统接地故障需要借助定位法，确保及时发现、定位故障，从而更为高效地解除故障，提高系统运行效率。
　　（3）拉路法。根据直流接地回路自身运行模式，当它同直流系统处于脱离状态时，直流母线中的正极、负极则将对地电压保持平衡，拉路法适合用在直流接地系统的瞬间故障，不足在于无法准确定位接地点，特别是500kV直流系统，实际故障排查可能形成非常规模式下的回路。
　　（4）选线监测法。主要是借助于绝缘接地选线监测装置，具体来说就是将电流互感器配设于直流线路的相关回路的适合性部位，这样设备就能接受到信号，并利用此设备来对信号加以剖析，从中确定接地回路，其上方配设的传感器通常会编号，能够同接地检测设备中的号码一致。其运行中的优点体现在：能够在线检测，从而更加及时、高效地发现并定位故障，方便故障点的查找。
　　（5）拆端子法。当500kV变电站直流系统发生异常，出现接地故障，而且已经确定接地点时，最常用带电拆端子法，简单说就是让纠缠一块的带电环节彼此分离，从而分析有无接地故障。这其中最关键是要准确定位故障点，而且需要专业人员的操作、配合。要求拆端子需要细致分析设计图，圈出某范围，从主线路入手，到支线，逐级地核查。
　　（6）自动隔离法。自动隔离法就是对直流系统的接地故障进行自动化隔离，具体可以借助直流板控制电阻，能够及时地隔开故障点，这其中需要灵活、频繁地变换各个支路的原电源、现有电源等，同时配设监测设备，确保及时发现故障，并能够及时切换电源，这样就维持了非故障区的正常运行，从整体上维护系统的安全。
　　3 500kV变电站直流系统接地故障的预防措施
　　针对500kV变电站直流系统接地故障的破坏性，需要对其进行积极地防范，最基础是要从日常入手，也就是要加强设备的防潮、防污等工作，定期检查电气设备等有无进水、受污染等问题，如果发现问题则要及时处理，对受潮和污染部分及时进行处理，及时解除隐患，特别是一些特殊的天气，例如：大雾、雨雪并重、阴雨连绵等，需要加大室内外设备的质检次数，而且要本着全面到位、精细化、深入的原则，及时发现故障点，因为直流系统的任何一个部位受到雨水侵蚀都可能影响其绝缘度，需要实行防潮保护处理。
　　当变电站系统进入施工状态时，应该对施工人员提出规定性要求，重点要防范不相关设备的碰触，从而预防直流系统接地。而且需要参照设备自身的质地、运行概况以及使用时间等来及时更新系统内部相关设备，例如：元件、器件、馈线等，保护好各个设备和线路，确保其处于最佳运行状态。其中蓄电池则要重点加强安全保护，预防潮湿、腐蚀等问题，最关键是要把握好初始时期，加强设计控制，确保设计水平。
　　4 结束语
　　500kV变电站直流系统可能面对着多方面的故障威胁，其中接地故障是一项主要故障，接地故障处理具有一定的难度与挑战性，需要高效、精准地定位故障，而且要掌握故障发生时间、原因等，从而维护系统的高效运行，发挥变电站直流系统的作用，控制隐患问题的发生，确保系统的常规化工作。
　　参考文献：
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