一起220kV開關(guān)控制回路直流接地故障處理

林鋒 劉琴 邱碧丹

摘 要：某220KV變電站繼保室發(fā)生一起直流接地故障，經(jīng)過(guò)排查發(fā)現(xiàn)是220V直流系統(tǒng)與24V直流系統(tǒng)負(fù)端發(fā)生短路，因24V系統(tǒng)負(fù)端采用接地，造成220V直流系統(tǒng)短路，本次故障處理，為了能夠查明故障原因，采用了將戶內(nèi)戶外回路進(jìn)行隔離的方法。

關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)；絕緣；插件焊點(diǎn)；負(fù)端接地；負(fù)母接地

1 概述

直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立且對(duì)地絕緣系統(tǒng)，不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。能為繼電保護(hù)的控制、信號(hào)回路及安全自動(dòng)裝置等提供可靠穩(wěn)定的電源，為斷路器的分、合閘提供操作電源。由于直流電源在二次系統(tǒng)所處的重要地位，故其自身的可靠性及安全性會(huì)直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的安全。直流接地故障會(huì)使直流系統(tǒng)可靠性及安全性降低，直流系統(tǒng)接地對(duì)保護(hù)裝置可靠運(yùn)行危害很大，由于保護(hù)和控制回路中出口繼電器和跳合閘線圈均接負(fù)極電源，如果這些回路再發(fā)生第二點(diǎn)接地或絕緣不良就會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。在發(fā)生直流接地時(shí)，通常要馬上進(jìn)行處理。處理直流接地故障時(shí)，要遵守一些通用原則，采用拉路尋找的辦法時(shí)，必須遵循先室外后室內(nèi)，先信號(hào)、照明部分后操作控制部分的原則。但實(shí)際操作中，如果在某一支路操作控制部分發(fā)生直流接地時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)室外室內(nèi)回路無(wú)法完全隔斷的情況，導(dǎo)致故障點(diǎn)無(wú)法確定，這時(shí)，一些必要的隔離措施就要考慮了，下面結(jié)合一起直流接地故障進(jìn)行分析。

2 故障情況

某年10月29日，某福建省內(nèi)220KV變電站發(fā)生一起直流接地故障，該變電站為雙母、3/2接線方式，共有7串、12條進(jìn)出線，19臺(tái)斷路器，每臺(tái)斷路器均配置斷路器保護(hù)裝置及操作機(jī)構(gòu)箱。故障情況如下：10時(shí)許，220V直流#1饋電屏分布式絕緣監(jiān)測(cè)裝置報(bào)警，液晶畫面顯示I段母線負(fù)母接地，絕緣值為0MΩ，絕緣監(jiān)測(cè)裝置檢查出第18支路，即“233開關(guān)I組操作電源118Z”負(fù)母接地。斷開118Z空開后，直流I段負(fù)母接地消失，但隨即發(fā)生直流II段負(fù)母接地，即“233開關(guān)II組操作電源218Z”負(fù)母接地，斷開218Z空開后，直流接地消失。220KV水塔I串共有231、233兩個(gè)開關(guān)，在判斷出直流接地的支路后，將118Z、218Z空開恢復(fù)正常，向調(diào)度申請(qǐng)將233開關(guān)轉(zhuǎn)熱備用。

3 故障處理

233開關(guān)轉(zhuǎn)熱備用后，在斷開相應(yīng)的保護(hù)壓板后，對(duì)直流接地進(jìn)行查找，由于直流回路根據(jù)故障現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)233操作機(jī)構(gòu)箱CZX-22R2上8號(hào)插件（A相合閘功能，板號(hào)為：CZX-FHHL-B2）排插處（板內(nèi)側(cè)）發(fā)生焊接質(zhì)量不良造成的短路，插件上106、206端子焊點(diǎn)焊頭過(guò)長(zhǎng)，造成上下端子焊點(diǎn)碰觸短路（圖1）。將106端子插針稍微向上撬動(dòng)一點(diǎn)時(shí)，短路現(xiàn)象消失。

查詢操作箱直流回路，發(fā)現(xiàn)106端子與監(jiān)控系統(tǒng)公共端相連，206端子與220V I、II母切換后的負(fù)極回路相連，106與206短接，相當(dāng)于公用直流回路中，220V I、II母切換后的負(fù)極與監(jiān)控系統(tǒng)公共端（負(fù)極）短接，（監(jiān)控系統(tǒng)為24V直流系統(tǒng)，負(fù)極接地），造成直流I段負(fù)母接地；因正常I、II母均帶電情況下，切換后回路取電為I段母線，當(dāng)I母失電后，切換回路會(huì)自動(dòng)切換到II母。為了證明這個(gè)情況，恢復(fù)106與206短接，并將I段電源切除，系統(tǒng)報(bào)II段負(fù)母接地，證明就是監(jiān)控系統(tǒng)公共端（負(fù)極）短接造成I母負(fù)端接地，將106、206端子上超長(zhǎng)焊點(diǎn)進(jìn)行處理后，直流系統(tǒng)恢復(fù)正常。

值得一提的是，在故障處理過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)，與8號(hào)插件同樣功能的9、10號(hào)插件（B、C相合閘功能）生產(chǎn)日期為2002年，而包括8號(hào)插件在內(nèi)的其它插件生產(chǎn)日期均為2006年。是否是此同一型號(hào)、同一批次插件均存在同樣問(wèn)題，9、10插件在出廠檢驗(yàn)時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，用2002年生產(chǎn)的插件進(jìn)行替換，而8號(hào)插件檢驗(yàn)時(shí)并未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，直到運(yùn)行后，問(wèn)題才暴露出來(lái)。當(dāng)然，這只是我們的推測(cè)，具體情況如何就不得而知了。

以上介紹了直流系統(tǒng)接地查找的一般方法。在變電站，直流系統(tǒng)接地是最為常見的缺陷，然而也是最令人頭疼的，許多搞二次工作多年的專業(yè)人員都深有同感。尤其對(duì)于系統(tǒng)絕緣不良、非金屬性的接地，似接非接、時(shí)接時(shí)不接的情況。因?yàn)榻拥氐姆N類、地點(diǎn)千差萬(wàn)別，有些缺陷能讓人查個(gè)幾天、十幾天的。還有一些缺陷更令人費(fèi)解甚至惱火，費(fèi)時(shí)費(fèi)力的查到最后，接地卻不明不白的消失了，不知道它還會(huì)不會(huì)再出來(lái)。不過(guò)，盡管有人說(shuō)查找直流接地全憑運(yùn)氣，但根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，我還是認(rèn)為查找直流接地除了要判斷接地點(diǎn)在某一地點(diǎn)的機(jī)率大小，更重要的是對(duì)系統(tǒng)熟悉的程度，以及善于運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐的能力。

4 結(jié)論

這是一起罕見的開關(guān)控制回路直流接地故障，因?yàn)橐话憧刂苹芈分绷鹘拥毓收隙喟l(fā)于室外操作機(jī)構(gòu)箱及端子箱，且多為絕緣破損雨水侵入造成電纜絕緣降低、接點(diǎn)銹蝕短路等。此次故障查找起來(lái)難度較大，且短路點(diǎn)隱蔽，事實(shí)上，本次直流接地故障處理還帶有一些運(yùn)氣成份，在將室內(nèi)與室外所有連接電纜均解開后，接地故障仍然存在，當(dāng)無(wú)意間將信號(hào)回路公共端解開后，故障消失，通過(guò)順藤摸瓜，用排除法排除后，才找到故障點(diǎn)。