Page 63 - 电力与能源2024年第三期
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董楚然,等:变电站直流系统接地故障的危害及处理 337
操作机构箱之间的电缆破损、控制电缆通过端子 极则对地电压升高。
排接地、主变非电量保护控制节点接地、断路器辅 3.2 危害
助开关接地等原因造成;此外,主控室到蓄电池室 直流系统发生一点接地时,正、负极对地电压
的直流电源正负极电缆破损,以及金属转角及穿 发生变化,接地极对地电压降低,非接地极对地电
孔处的控制电缆、合闸电源电缆、装置电源电缆破 压升高,在接地发生和恢复的瞬间,经远距离、长
损也可能导致接地故障的发生。 电缆起动中间继电器跳闸的回路可能因其较大的
(2)元件接地。这类故障通常是由于中间继 分布电容造成中间继电器误动跳闸。由于不构成
电器、出口继电器的绝缘性降低,或者保护装置内 短路回路,对全站保护、监控、通信装置的运行并
部 元 件 烧 损 引 起 控 制 电 源 或 装 置 电 源 接 地 引 没有影响。然而,存在一点接地的直流系统,供电
起的。 可靠性会大大降低,因为在接地点未消除时如再
(3)蓄电池接地。这类故障通常是由单体电 发生第二点接地,便可能引起控制回路中分、合闸
池故障渗液引起的接地。 线圈两端电压的变化,进而造成继电保护、信号、
(4)绝缘监测装置故障。这类故障通常是由 自动装置误动或拒动,甚至会造成直流保险熔断,
使保护及自动装置、控制回路失去电源。
于平衡桥故障引起的正极、负极以及中间接地。
断路器跳闸回路如图 2 所示。图 2 中,FU1,
3 直流系统接地故障的现象及危害 FU2 为熔断器,KA1,KA2 为电流继电器,KM 为
3.1 现象 中间继电器,KS 为信号继电器,XB 为连接片,SA
直流系统是绝缘系统,正常运行时,其正、负 为控制开关,HR 为红灯,R 为电阻,YT 为断路器
极对地绝缘电阻相等,正、负极对地电压平衡。 跳闸线圈。当发生两点接地时,危害分析如下。
某日,中心自动化后台发出“A 站直流一段绝
缘异常”故障告警,立即通知维操组前往 A 站进行
故障排查。
经现场检看,发现直流一段绝缘监控装置显
示了一系统关键数据:“正控母对地电压 18.1V”
“ 负 控 母 对 低 电 压 − 98.9 V”“ 正 控 母 对 地 电 阻
22.02 kΩ”“负控母对地电阻 999.99 kΩ”“母线电压
正常”“正对地电压欠压”“负对地电压正常”。由 图 2 断路器跳闸回路
此可以判断 A 站直流一段发生了正极接地故障。 (1)正 极 接 地 。 当 直 流 系 统 A,B 两 点 接 地
进一步检查各支路绝缘电阻发现,支路 33 正对地 时,相当于 A,B 两点通过大地连接起来,中间继
电阻为 20.5 kΩ,负对地电阻为 99.99 kΩ,明赤低于 电器 KM 动作,生成断路器的跳闸回路,断路器误
正常值,说明该支路发生了正极接地故障。经继 动作跳闸,如图 3 所示。同理,当图 3 中 A,C 两点
保检查为公共测控 2 中 1 号集水井控制箱的某个 同时接地,以及 A,D 两点同时接地,均可能发生
节点绝缘不良,隔离处理后直流恢复正常。 断路器的误动。
因 此 发 生 直 流 接 地 时 ,通 常 会 伴 随 着 以 下 (2)负极接地。当直流系统 B,E 两点接地时,
现象。 相当于 B,E 两点相接将中间继电器 KM 短接,此
(1)自动化后台会发出直流绝缘降低的故障 时如果系统发生事故,由于中间继电器 KM 被短
告警,相应的光字牌会亮起。 接,KM 不工作,断路器便不会动作,即产生拒动
(2)绝缘电阻降低。 现象,这可能会使事故越级扩大,如图 4 所示。同
(3)发生接地的某极对地电压降低,相反的某 理, 当图 4 中 E,C 两点同时接地,以及 E,D 两点同