变电站寄生回路引起的两组直流电源同时接地故障原因分析.pdf

内 蒙 古 电 力 技 术 I NN E R M0N G OL I A E L E C T R I C P O WE R 2 0 l 5 年第3 3 卷第4 d o i ： l O 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 8 - 6 2 1 8 2 0 1 5 0 4 0 2 0 变电站寄生回路 引起 的两组直流电源 同时接地故障原 因分析 宋海涛 ( 包头供 电局 内蒙 古 包头0 1 4 0 3 0 ) 摘要 ： 针对在 实际工作过程 中发生的变电站 内2 组直流 电源同时接地现 象， 根据直流绝 缘监察装置电路原理 ， 利 用其等效 电路模型对该接地现 象进行 了定性分析 ， 指 出产 生这种接 地现象的原因是由于工作人员将2 组直流电源混淆导致直流系统产生了寄生回路。鉴于2 组 直流电源同时接地可能导致的保护误动 、 拒动等后果 ， 提 出应严格遵守 国家电网公司十八项 电网重大反事故措施 和其他相关规定、 规范变电站二次系统施工工艺、 加强隐患排查等防范 措施 。 关键词 ： 变电站 ； 直流电源接地； 寄生回路 ； 电桥平衡 ； 直流绝缘监察装置； 电路模型 ； 保护 拒 动 文献标志码 ： B 中图分类号 ： T M6 4 5 1 文章编号 ： 1 0 0 8 -6 2 1 8 ( 2 0 1 5 ) 0 4 0 0 9 0 0 4 Ca u s e An a l y s i s o f Two DC S u p p l y S i mu l t a n e o us Gr o u n d i n g Ca u s e d b y S u bs t a t i o n Pa r a s i t i c Ci r c u i t A b s t r a c t ：F o r t wo DC s u p p l y s i mu l t a n e o u s g r o u n d i n g a p p e a r e d i n t h e a c t u a l wo r k pr o c e s s ， a c c o r d i n g t o t he p r i n c i pl e o f DC i n s ul a t i o n mo n i t o r i n g de v i c e ， ma d e qu a l i t a t i v e a n a l y s i s o f t h e g r o u n d i n g b y t h e e q u i v a l e n t c i r c u i t mo d e l ， a n d p o i n t e d o u t t h a t t h e s i mu l t a n e o us g r o u n d i ng wa s d u e t o t h e g e n e r a t i o n o f s u b s t a t i o n pa r a s i t i c c i r c ui t s i n c e t he t wo DC s u p p l y we r e c o n f u s e d T o p r o t e c t i o n ma l f u n c t i o n ，t r i p p i n g a n d o t h e r c o n s e q u e n c e s c a u s e d b y t w o DC s u p p l y s i mu l t a n e o u s g r o u n d i n g ， f i n a l l y ，p u t f o r w a r d t o o b s e r v e S t a t e P o w e r G r i d C o r p o r a t i o n o f e i g h t e e n ma j o r a n t i - a c c i d e n t me a s u r e s s t r i c t l y a n d t h e r e l e v a n t p r o v i s i o n s ， r e g u l a t e t h e c o n s t r u c t i o n p r o c e s s o f s e c o n d a r y s y s t e m i n s u b s t a t i o n ， a n d s t r e n g t h e n p o t e n t i a l a c c i d e n t c h e c k i n g t o p r e v e n t t h e a c c i d e n t f r o m ha p pe ni n g Ke y w o r d s ：s u b s t a t i o n ； DC s u p p l y g r o u n d i n g ； p a r a s i t i c c i r c u i t ； b r i d g e b a l a n c e ； DC i n s u l a t i o n mo n i t o r i n g d e v i c e ； 0 引言 mo d e ；p r o t e c t i o n r e f u s e 国家电网公司十八项电网重大反事故措施 ( 试行) 1继电保护专业重点实施要求( 以下简称 反 措 ) 中要求“ 直流母 线应采用分段 运行 方式 ， 每段 母线采用独立 的蓄电池组供电 ， 并在两段直流母线 I 收稿 日期 j 2 0 1 5 - 0 3 2 8 【 作者简介1宋海湾( 1 9 8 6 ) ， ， 内蒙 l 人， 侦 r 程师， 从书继【 乜 保护 l 作 a C 如 亘 a H a G 亡 三 b p S 9 2 内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 1 5 年第3 3 卷第4 期 其电路原理示意图如图3 所示 】 。正常工况下 ， 直流 系统正 、 负 2 极对地的绝缘电阻R ， ： 尺 ， 由于装 置内 阻 R = ， 因此 ， 在 由尺 。 、 R ： 、 、 尺 构成的四臂 电桥中 尺 R = R ， 满足 电桥平衡条件 。A点的电位 与地电 位相等。信号继电器 K S 两端无 电压 ， 不动作 。 图3 直流绝缘监察装置电路原理图 当某一极对地的绝缘电阻下降或电源直接接 地 时 ， 由于 R R ， 所 以R R R ， 电桥 平衡 被破 坏 ， A点对地产生 电压 ， 信号继电器 K S 动作 ， 发 出告 警信号。直流绝缘监察装置等效 电桥原理图如图4 所 示 。 图4 直流绝缘监察装置等效电桥原理图 2 - 2 2 组直流电源 同时接地原因 根据图2 ， 如果将信号电源的负极接到一 K M1 上 ， 相 当于将 I 段直流电源 的负极与 段直流 电源 的正极通过负载连接起来 ， 形成 了寄生 回路 ， 其等 效电路图如图5 所示 。 图中： R 广 2 组直流电源各 自负载， 4 4 0( 正常负荷电 流约为5 A ， 由2 2 0 V 5 A计算得到) ； R 、 髓一直流绝缘监 察装置构成平衡桥电阻， R = R 2 ， 取值均为 l k l l ； R I _ 一 直流 绝缘监察装置信号继 电器电阻 ， 3 0 k f l , ( 根据说 明书得 到) ； 研一2 段直流电源之间信号继电器电阻， 8 5 k 1 2 图5 寄生回路等效电路图 V 利用叠加定理计算 电流， ， 可将等效电路分解为 图6 的 a 图 、 b图。将 电路化简 ， 计算可得 ( 计算过程 省略) 图6 a 中 4 点对地电压 U A 。 = 6 1 7 V， 流过 的电 流 1 1 = 一 1 6 m A； 图6 b中A点对 地电压 U A = 一 4 8 3 V， 流过 的 电流 ， 2 = 一 1 6 mA 。 由此可以计算 图 5中A 点对地 电压 = + U A ： = 1 3 4 V。但是 ， 由于 电压 源的存在 ， 直流系统一 ( 图 6 a ) 的负极对地电压会制 约 在 一 2 1 0 V。流 过 图 5中 R 的 电 流 ， _ ， 。 + ， 1 = 一 3 2 mA。同理可得直流 系统二( 图6 b ) 的负极对地 电 为一 l 3 - 4 V， 正极对地 电压制约在 2 1 0 V， 流过直流系 统 二中尺 的电流为 3 2 mA。一般 直流绝缘 监察装 置 的保护动作 电流值 为 1 4 mA， 所 以在 I段 、 段 直 流系统 中 ， 流过 尺 的 电流均 大于保 护动作 电流 值 ， 会报直流接地故障告警信号 。在计算过程 中 ， 当直流绝缘监察装置的尺 。 、 尺 ： ， 信号继 电器负载取不 同值时， 直流电源的正 、 负极电压也会不同。 尼 a I 段直流电源单独作用下电路图 r b I I 段直流电源单独作用下电路图 圈6 直流