徐建友，鮑曉菲，渠海濤

(國網(wǎng)淮北供電公司，安徽 淮北 235000)

0 引言

變電站繼電保護(hù)二次設(shè)備中直流系統(tǒng)是變電站中重要的組成部分，直流系統(tǒng)異常將導(dǎo)致繼電保護(hù)及自動化設(shè)備異?；蛘`動拒動。因此一旦直流系統(tǒng)發(fā)生故障或異常必須及時處理，在直流系統(tǒng)故障或異常中，交流竄入直流系統(tǒng)中產(chǎn)生的異常比較少見。相應(yīng)的檢查處理的經(jīng)驗和手段也比較少，必須引起大家的重視和關(guān)注。

1 直流系統(tǒng)異常現(xiàn)象及背景

2018年1月31日，調(diào)度監(jiān)控反應(yīng)某110kV智能變電站直流系統(tǒng)有接地現(xiàn)象，直流專業(yè)人員到現(xiàn)場檢查未發(fā)現(xiàn)直流屏裝置有異常。工作人員用萬用表測直流屏直流電壓正對地+90V，負(fù)對地-140V直流對地電壓不均衡。正常時直流電壓正對地+115V，負(fù)對地-115V。早在該變電站2016年投運時直流系統(tǒng)就出現(xiàn)異常，直流設(shè)備生產(chǎn)廠家技術(shù)人員到現(xiàn)場檢查處理未發(fā)現(xiàn)原因。

2 直流系統(tǒng)異常查找處理過程簡介

2.1 直流系統(tǒng)本身的檢查

現(xiàn)場運行的直流系統(tǒng)是集交流、直流、逆變電源一體化設(shè)備，生產(chǎn)廠家是深圳太昂，直流輸出只有一段(沒有分段)，到各開關(guān)室有直流分電屏。

首先對直流本身進(jìn)行測試分析，發(fā)現(xiàn)了兩種異常現(xiàn)象，一是萬用表測直流屏直流電壓正對地+90V，負(fù)對地-140V直流對地電壓不均衡；二是直流系統(tǒng)中有交流電壓(直流正、負(fù)對地交流電壓18V)。初步判斷是交流竄入直流系統(tǒng)導(dǎo)致直流對地電壓不均衡。

再次對交流、直流、逆變電源一體化設(shè)備中交流隔離檢查。

(1)斷開直流系統(tǒng)的整流交流電源空氣開關(guān)，檢測直流系統(tǒng)中交流電壓有沒有變化，結(jié)果未減少，測得直流屏直流正、負(fù)對地交流電壓18V。

(2)斷開逆變電源柜屏中的直流電壓空氣開關(guān)，測得直流屏直流正、負(fù)對地交流電壓18V。

2.2 對站內(nèi)交流電源檢查

(1)斷開所有繼電保護(hù)及自動化裝置用的打印機交流電源以及加熱電源，測得直流屏直流正、負(fù)對地交流電壓18V。

(2)斷開直流照明電源和交流照明電源，測得直流屏直流正、負(fù)對地交流電壓18V。

2.3 對站用變的交流控制回路檢查

(1)斷開#1站用變(接地變)的直流控制電源，測得直流屏直流正、負(fù)對地交流電壓12V。

(2)斷開#1、#2站用變(接地變)的直流控制電源，測得直流屏直流正、負(fù)對地交流電壓8V。

(3)斷開#1、#2、#3站用變(接地變)的直流控制電源，測得直流屏直流正、負(fù)對地交流電壓為2V，直流電壓正對地+115V，負(fù)對地-115V。同時直流系統(tǒng)接地信號消失，說明直流系統(tǒng)接地原因是#1、#2、#3站用變(接地變)的直流控制回路中竄入交流導(dǎo)致的。

2.4 停用#1站用變進(jìn)一步分析檢查

首先將10千伏#1站用變(接地變)125開關(guān)轉(zhuǎn)檢修，同時將#1站用變消弧線圈組合柜轉(zhuǎn)檢修，對#1站用變(接地變)125開關(guān)操作回路及組合柜的有關(guān)閉鎖回路進(jìn)行檢查。斷開125開關(guān)操作直流電源和保測裝置直流電壓。測量操作回路的交流電壓，發(fā)現(xiàn)操作回路中有交流50V～110V之間。將該間隔的儲能電源、加熱器電源、照明電源、帶電顯示器電壓斷開測量操作回路中依然存在交流50V～110V之間。說明該交流是從該消弧線圈組合柜中閉鎖回路竄入的，隨后斷開#1消弧線圈組合柜的網(wǎng)門電磁鎖電源，發(fā)現(xiàn)操作回路中交流電壓消失。

隨后檢查#1消弧線圈組合柜的電纜及端子排接線發(fā)現(xiàn)，閉鎖#1站用變(接地變)125開關(guān)合閘回路07'(組合柜端子排X3：1)、07(組合柜端子排X3：8)是由三個柜門的行程開關(guān)輔助位置接節(jié)點串聯(lián)構(gòu)成(見圖1所示)。

圖1 ####

閉鎖原理是當(dāng)消弧線圈組合柜三個柜門沒有全部關(guān)閉，斷路器125開關(guān)被閉鎖合閘。因此此閉鎖節(jié)點回路應(yīng)是無源節(jié)點(見圖2所示)。為什么有交流電源竄入？讓現(xiàn)場人員感到很意外。

圖2 10千伏#1站用變(接地變)125開關(guān)操作回路圖

具體分析如下：

(1)對閉鎖#1站用變(接地變)125開關(guān)的回路理解不一致。從圖二顯示#1消弧線圈接地裝置組合柜門輔助接地DX1、DX2、DX3閉鎖#1站用變(接地變)125開關(guān)柜手車電磁鎖，不是閉鎖#1站用變(接地變)125開關(guān)合閘回路的。設(shè)計人員本意是閉鎖開關(guān)合閘回路的，因此消弧線圈接地裝置組合柜原理圖與設(shè)計人員本意不一致。

圖3 10千伏#1站用變(接地變)消弧接地裝置防誤閉鎖原理圖

(2)閉鎖#1站用變(接地變)125開關(guān)合閘回路設(shè)計錯誤。設(shè)計人員沒有認(rèn)真查看消弧線圈接地裝置組合柜原理圖，沒有修改消弧接地裝置防誤閉鎖原理圖，隨意將開關(guān)的合閘回路代替為開關(guān)手車柜電磁鎖。在以下圖4(端子排接線圖)中可以顯示。

圖4 消弧接地裝置組合柜端子排接線圖

(3)圖紙的設(shè)計聯(lián)絡(luò)會未發(fā)現(xiàn)設(shè)計隱患。圖紙設(shè)計聯(lián)絡(luò)會在審圖時不認(rèn)真對待，未能發(fā)現(xiàn)這一明顯的設(shè)計錯誤是導(dǎo)致這次故障發(fā)生的關(guān)鍵一環(huán)。圖紙的審核、校核和批準(zhǔn)環(huán)節(jié)也未能發(fā)現(xiàn)，沒有起到把關(guān)作用。

(4)調(diào)試驗收環(huán)節(jié)未發(fā)現(xiàn)設(shè)計錯誤。二次回路施工建設(shè)單位在施工、二次接線和調(diào)試時沒有認(rèn)真按照調(diào)試大綱進(jìn)行，未能發(fā)現(xiàn)這一明顯的錯誤是導(dǎo)致這次故障發(fā)生的最后一個環(huán)節(jié)。因此對二次設(shè)備及其回路的調(diào)試是確保變電站安全投運的關(guān)鍵。通過這次直流系統(tǒng)故障提醒從事繼電保護(hù)及自動化專業(yè)人員要有高度的敬業(yè)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)。

3 現(xiàn)場整改措施

(1)首先對閉鎖回路進(jìn)行整改。將#1站用變(接地變)消弧接地裝置組合柜端子排接線圖進(jìn)行修改，將閉鎖#1站用變(接地變)125開關(guān)合閘回路與組合柜電磁鎖電源隔離斷開。具體修改的消弧接地裝置組合柜端子排接線圖如圖5所示。10千伏#1站用變(接地變)消弧接地裝置防誤閉鎖原理圖修改如圖6所示。

圖5 消弧接地裝置組合柜端子排接線圖

圖6 10千伏#1站用變(接地變)消弧接地裝置防誤閉鎖原理圖

(2)將現(xiàn)場端子排電纜接線進(jìn)行了修改。修改前后具體接線圖如圖7(修改之前的電纜接線圖)、圖8(修改之后的電纜接線圖)所示。

圖7 修改之前的電纜接線圖 圖8 修改之后的電纜接線圖

同樣對#2站用變(接地變)122開關(guān)、#3站用變(接地變)133開關(guān)進(jìn)行類似的整改。

(3)建議對該變電站直流系統(tǒng)增加交流檢測報警裝置，如直流系統(tǒng)有交流電源竄入時該檢測告警裝置發(fā)直流系統(tǒng)竄入交流告警信號。

(4)加強對基建、技改工程竣工驗收，嚴(yán)格按照驗收大綱要求進(jìn)行，把好最后一關(guān)。

4 分析結(jié)論

從以上該站直流系統(tǒng)竄入交流進(jìn)行全面的整改、分析測試可知，加強基建、技改變電站的二次設(shè)備及二次回路的設(shè)計、審核、接線調(diào)試和驗收至關(guān)重要。[1]嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T478-2013 (繼電保護(hù)和安全自動裝置通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))[2]7.5條款要求直流電源端口電壓暫降、短時中斷、瞬變和紋波的技術(shù)要求以及DL/T587-2007(微機繼電保護(hù)運行管理規(guī)程)[3]7.4條款要求對新安裝、全部和部分檢驗的重點應(yīng)放在微機繼電保護(hù)裝置的外部接線和二次回路驗證。雖然該變電站交流電源竄入直流系統(tǒng)未造成二次設(shè)備損壞和繼電保護(hù)及自動化裝置誤動，但必須一一排除其它變電站有沒有類似情況產(chǎn)生。同時建議對運行的所有變電站直流系統(tǒng)安裝交流檢測告警裝置，相應(yīng)增加告警信號到調(diào)度和自動化監(jiān)控。