一起直流接地故障典型案例浅析

【摘 要】变电站直流系统连接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的绝缘老化、直流设备本身的问题等影响，会发生直流接地故障。

直流电源作为电力系统的重要组成部分，为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。通过对220kV XX变电站发生的西门子刀闸热继电器引发直流接地故障典型案例进行分析，提出快速查找此类典型接地故障的方法。

【关键词】直流接地 故障 浅析

1 综述

220kV XX变电站投产后，多次在雨天发生直流接地故障，经过继保人员查找，发现接地点为220kV线路配置的西门子刀闸机构箱内部热继电器。而后运行人员发现配置西门子刀闸的多个变电站，均存在西门子刀闸热继电器引发的直流接地故障。应用常规的直流接地查找方法找出接地点在的哪一个刀闸机构箱需要花费大量时间，那么是否有快速查找此类典型故障的方法呢？

2 原因分析

2.1 直流接地原因

变电站直流系统连接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的绝缘老化、直流设备本身的问题等影响，会发生直流接地故障。

2.2西门子刀闸引发直流接地故障典型案例原因

220kV XX变电站雨后多次发生直流接地故障，经过继保人员查找，发现接地点为220kV线路配置的西门子刀闸机构箱内部热继电器。图1为西门子刀闸二次接线图，图中刀闸交流控制回路接入了热继电器F1的95、96常闭接点，直流信号回路则接入了热继电器F1的97、98常开接点。雨后刀闸机构箱内部潮湿导致热继电器F1内部95、96常闭接地与97、98常开接点两对接点导通，直流系统通过热继电器经由刀闸交流控制回路接地导致接地故障发生。

图1 西门子刀闸二次接线图

3存在风险

直流系统发生一点接地，不会产生短路电流，则可继续运行，但是必须及时查找接地点并尽快消除接地故障，否则当发生另一点接地时，就有可能引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动作或拒绝动作，有可能造成直流电源短路，引起熔断器熔断，或快分电源开关断开，使设备失去操作电源，引发电力系统严重故障乃至事故。因此，不允许直流系统在一点接地情况下长时间运行，必须加强在线监测，迅速查找并排除接地故障，杜绝因直流系统接地而引起的电力系统故障。

4 如何快速查找

通过对西门子刀闸内部二次回路分析发现，如图1，热继电器的两对接点导通后， 95、96常闭接点到接地端还要经过刀闸急停按钮S2的一个辅助接点，那么，是否可以通过急停按钮切断热继电器95、96常闭接点的有效接地，使得直流系统接地故障返回，以此快速查找出接地点在哪一个刀闸机构箱？

通过实践证明，当某一刀闸存在直流接地点情况时，按此刀闸急停按钮，直流系统对地电阻将快速上升。采用逐一按刀闸急停按钮同时关注直流系统对地电阻的方法，便可以快速查找出接地点在哪一个刀闸机构箱。

5 结语

直流接地原因多种多样，且查找处理方法因人而异，目的就是要最快最安全地找出接地点。通过对以上西门子刀闸热继电器引发直流接地故障典型案例的分析，采用逐一按刀闸急停按钮的方法，可以帮助运行人员迅速找出此类故障接地点并对其进行处理，确保变电站的安全运行。

参考文献：

[1]张全元.变电运行现场技术问答.中国电力出版社，2003.

[2]郑州供电局，电力系统直流装置实用技术问答.中国电力出版社，2011.