(朱勇)浅谈变电站直流接地故障的排除.doc

本人从工作至今，十八年来一直从事变配电值班运行及检修工作。从值班员到班长、副工长、政工组长、政工班长，这其中虽然有自己的一份努力在内，但更离不开各级领导的培养和同事们的帮助。在此期间多次被选送参加段举办的技术业务、班组管理及其它各类培训班学习，使自我各方面的素质都有了很大的提高，对本职实际工作起到了很大的促进作用。并多次参加段技术表演赛，并取得了较好成绩，2000年在绵阳供电段举办的配电技术表演赛中荣获“第三名”及“技术能手”及 “先进生产者”、2001年被绵阳供电段评为“先进生产者”、2002年被绵阳供电段评为“先进生产者”、2003年在绵阳供电段举办的配电技能比赛中荣获第二名及“技术能手”及“先进生产者”、2004年被绵阳供电段评为“优秀共产党员”、 2005年被绵阳供电段评为“优秀共产党员”、2006年在成都供电段技术表演赛荣获第二名及“技术能手” 及“先进生产者”、2007年被成都供电段评为“先进生产者”、2008年被成都供电段评为“先进生产者”、 2009年被成都供电段评为“先进生产者”、 2010年被成都供电段评为“先进生产者”。 2011年被成都供电段评为“先进生产者”。在实际工作中，自己通过刻苦专研理论与实践解决了部分生产中碰到的技术问题。从零二年开始先后进行了江油、马角坝配电所加装进线失压及来电告警装置、江油给水所一级扬水自动控制的改进、马角坝配所35KV进线及所用变分合闸指示灯的改进、江油、马角坝两配电所10KV馈线柜闭锁接地刀闸的撤除、马角坝35KV主变压器室排风系统的改进、马角坝配电所母联备自投装置有压自复功能的撤除等QC攻关活动，并取得了一定成效。下面谈谈我在工作中对直流系统接地故障查找及预防的一点心得。直流接地故障特别是一点接地发生以后，一般不会马上引发不良反应，因此容易被值班员忽视，以为不会发展成两点故障或引起保护等装置的误动或拒动，从而放松了警惕，导致故障范围扩大，造成严重后果。所以快速、安全地查找到故障点非常重要。而这个查找的过程，就是对配电值班员综合素质的考验过程，也是经验的积累和学习的过程。直流系统是配电所的重要组成部分，主要是由蓄电池、充电机及其附属设备、各直流馈线、事故照明等组成的。直流系统在正常情况下为控制、合闸、信号、保护、自动装置等提供可靠的直流电源，当发生所内交流电源消失等事故情况下为事故照明、逆变电源等提供电源。直流系统可靠与否对配电所安全运行起着至关重要的作用是配电所安全运行的保证。一、何为直流系统接地当直流系统的正极或负极与大地之间的绝缘水平降到某一整定值或低于某一规定值时,称为直流系统接地；当正极绝缘水平低于某一规定值时称为正接地；当负极绝缘水平低于某一规定值时称为负接地。二、直流系统常见接地故障类型及其原因配电所直流系统是个不停歇的长期供电系统，直流系统接地故障按故障极性分为正母线接地和负母线接地；按故障点数分为一点接地、两点接地和多点接地；按故障发生持续性分为转换性故障和持续性故障；按接地程度分为金属性接地和非金属性接地。直流系统发生接地故障往往是由于多种原因引起，但总结起来主要有人为和自然两方面因素。人为因素如工作人员在二次回路带电工作，使直流电源碰到接地部分；人为的机械力造成电缆损伤，使带电芯线与屏蔽层碰到一起。如果是直接接地还比较容易发现，但像芯线绝缘损伤等不一定立即发出接地信号，等到天气发生变化，湿度增大后就可能引起接地。此外，在设备改造、检修过程中接错电缆芯号，使电缆一端接直流电源，另一端作为备用芯而不作任何保护处理，一旦备用芯碰到设备外壳，也会造成接地故障。自然因素如设备质量不良，直流系统绝缘老化等可能引发接地；雨天或雾天导致室外的直流系统绝缘降低可能引发直流接地；室外电缆的保护铁管积水，时间长了可能造成接地；变压器的非电量回路，因变压器渗油或防水不严，造成绝缘损坏引发接地；设备端子受潮或积有灰尘等造成绝缘降低引起接地；断路器的操作线圈、电笛、电铃等，若引线不良或线圈烧毁后绝缘破坏引发接地。三、直流系统接地的危害当直流系统发生一点接地时,由于没有短路电流,熔断器不会熔断仍可继续运行,但值班员必须及时处理,否则,当发生另一点接地后,便可能构成接地短路,造成保护、信号、自动装置误动或拒动或造成直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地,还可能将某些保护短接,不能动作于跳闸、越级跳闸,以至损坏设备,造成大面积停电,从而造成系统瓦解的严重后果。现以下图为例说明直流接地的危害。当图中A点与D点同时有接地出现时,等于+WC、-WC通过大地形成短路回路,可能会使熔断器FU1和FU2熔断而失去保护电源;当D点与C点同时有接地出现时,等于将跳闸线圈短路,即使保护正常动作,TQ跳闸线圈也不会起动,断路器就不会跳闸,因此在有故障的情况下就要越级跳闸;当A点与B点或A点与C点,同时接地时,就会使保护误动作而造成断路器跳闸。四、如何判断、确认直流系统接地（以铁路配电所为列）（1）可通过直流屏“直流系统接地”光子牌与直流屏预告音响进行判断（2）可用直流屏绝缘监察装置测量正负对地绝缘电压进行判断（3）可用万用表测得直流系统正负极对地电压偏差是否过大进行判断铁路配电所一般采用220伏直流系统，正常时正、负极地电压为110 V左右，若某一极100接地时对地电压降为为零，而另一极对地电压则变为220 V。某一极不完全接地时则该极的对地电压在0-110V之间。五、处理直流系统接地故障时的注意事项：（1）发现接地故障时，应立即查找处理。（2）直流系统发生接地时，不得进行任何二次直流回路工作，以免发生二点接地造成保护误动、拒动。（3）查找直流接地应有两人进行。（4）试拉负荷分支时，应报告调度。（5）试拉线路及进线保护装置或控制电源时，应慎重考虑，并申请调度同意，退出有影响的保护。（6）对于试拉分支，有可能引起误动的保护装置，应申请调度退出相应的保护装置。无法避免设备跳闸时应得到调度同意后方能拉开，恢复后应及时通知相关人员。六、直流接地故障处理的原则(1)处理故障过程中应做好具体的安全措施，严禁二次回路有人工作，查找和处理必须由两人进行，处理时不得造成直流短路和另一点接地，以免造成保护误动作，使故障进一步扩大。(2)故障判断先微机后人工、先外后内、先次后重、先信号再控制，即在处理故障时先检查由绝缘监察装置提供的报警信息是否正确，再进行人工查找。故障点查找的范围一般先考虑室外，因为室外受环境影响比较大，室外排除了再找室内。在回路方面先检查对安全影响较小的信号回路，然后再检查控制回路；采用拉回路的方法时，要先拉次要的负荷回路，再拉重要回路。七、直流接地故障处理的方法（1）绝缘监察装置查找法（2）便携式直流接地故障定位装置故障定位法（3）瞬时拉路法由于铁路配电所结构的特殊性，直流系统各分支是单电源供电，正常运行时直流电源分别经直流空气开关为信号、控制、合闸、保护、自动装置等提供电源。当发生所用变交流电源消失事故时为事故照明、微机后台逆变电原等供电。现场我们一般采用瞬时拉路法查找接地故障。现已以下图马脚坝配电所为例，简要说明直流系统接地处理方法：出现直流系统接地后首先解除直流屏上预告音响，确认直流系统接地故障是否是装置无误报，转换直流屏上绝缘转换开关确认直流系统接地为正母线接地还是负母线接地、为金属性接地还是非金属性接地。经确认后向调度及相关领导汇报。并向调度要令对直流系统接地故障进行处理，经调度同意采取好相关安全措施后由两人以上人员（含两人）配合对直流接地故障进行查找。直流接地故障处理过程中严禁二次回路上有人工作，处理时不得造成直流短路和另一点接地，以免造成保护误动作，使故障进一步扩大。冷静分析直流系统接地原因，看二次回路接地故障是否由于施工、检修、天气等原因引起。拉路时，本着先室外后室内、先信号再控制的原则，在切断各直流回路时，切断时间不得超过3S，此时不论回路接地与否均应合上。对于接地故障查找所使用的仪表内阻不应低于2000/V，摇测二次回路的绝缘电阻应使用1000V的绝缘摇表，也可用500V 的。二次回路的绝缘标准是：运行中的不低于，新投入的室内回路绝缘电阻不低于20，室外回路绝缘电阻不低于0。由于马脚坝配电所室外无直流设备，首先瞬间分别断开所内事故照明、微机后台逆变电源的直流空气开关1QF、2QF、3QF看接地故障是否消失，1QF、2QF不准同时断开以免微机后台主机关机。如接地故障消失，则故障点在瞬间断开直流空气开关接地故障消失的回路。如接地故障未消失，在分别瞬间断开直流屏信号母线空气开关7QF看接地现象是否解除，如接地现象消失说明接地故障在信号回路，在分别断开各备用馈线、运行馈线、贯通线、自闭线及电源进线信号小母线端子，确认接地点的具体位置，如果各馈线小母线端子分别断开后接地现象仍未消失则有可能存在多点接地及直流屏到保护屏或保护屏到各馈线高压柜信号母线电缆存在接地故障，对于两点及多点接地，需同时断开两路或几路信号直流回路端子，接地才能消失。要注意断开每一路接地点时，仔细观察直流电压恢复升高的情况，从而将接地点一路一路的消除。对于信号母线电缆接地故障进行判断时应将电缆两端接线断开采用1000V摇表摇绝缘其阻值不应低于。对断开直流屏信号母线空气开关7QF后接地故障仍未消失，根据负荷的重要程度，依次瞬时拉开各备用馈线、运行的馈线、贯通线、自闭线及电源进线保护屏上的控制电源空气开关和装置电源空气开关。试拉贯通线、自闭线及进线的装置或控制电源空气开关时，应慎重考虑，并申请调度同意，退出有影响的保护，无法避免设备跳闸时应向调度申请将自闭线、贯通线馈线转移到对方所供电。无法转移到对方所供电时必须得到调度同意后方能拉开，恢复后应及时通知调度。当所有线路控制电源空气开关和装置电源空气开关断开后故障还未消除则瞬间断开直流屏上控制电源总空气开关6QF如接地故障消除则故障由可能在直流屏与保护屏之间的电缆回路及各线路存在多点接地，查找方法同上。对断开各线路控制电源直流空气开关和装置电源直流空气开关接地故障仍未消除，在瞬间分别断开直流屏合闸母线空气开关4QF、5QF看故障在、段还是、段合闸母线上，如确认在、段合母时在分别取下、段合母上各线路的合母熔断器通过万用表测试及鼻闻判断是否是由于断路器分、合闸线圈烧坏其绝缘下降或接地等因素引起，合母电缆接地查找方法同信号母线。对断开直流屏合闸母线空气开关4QF、5Q，接地故障仍未消除则故障可能就在蓄电池、直流屏、充电机、硅整流装置。配电所直流系统正常工作时直流屏上3台充电机是与蓄电池组并联运行的，不间断为蓄电池组提供浮充或充电电流、硅整流装置处在断开状态。在对蓄电池组、充电机、直流屏、硅整流装置进行瞬时拉路查找必须确认蓄电池、硅整流装置及直流屏上充电机有一路电源在工作运行。不得同时将蓄电池、硅整流装置及直流屏上充电机空气开关8QF、9QF、10QF同时断开。查找方法同上，硅整流装置严禁采用兆欧表摇测绝缘电阻。八、直流系统接地预防措施 (1)配电所运行维护配电所应定期进行防雨、防潮、防异物的日常检查工作，发现问题及