SSB蓄电池变电站直流的重要性及直流接地处理方法

2026-01-04 19:44:36

首先，摘要指出，文章借助事故案例表明重要性的是直流系统，以及对供电系统存在危害。接着，针对直流系统中常见的接地故障，简述该故障的危害，之后总结出处理及防范直流接地的措施。

关键词：直流系统；直流接地；防范措施

1直流系统的重要性

直流系统在变电站中存在多种类繁多的状况，其线的连接情况十分复杂，它是电力系统里极为重要的电源系统，是独立电源，不会受发电机、站且用变以及系统运行方式改变的影响，是由蓄电池组与浮充电装置通过并联来供直流负荷的运行系统，作为变电站二次系统的关键组成部分，主要给控制回路、信号回路供，给继电保护自动装置供，给断路器分合操作等供可靠稳定不间断的电源。

2014年6月18日16时，国网甘肃电力所管辖的330千伏嘉峪关变电站，110千伏嘉汉线、果汉线发生故障跳闸，330千伏嘉峪关变电站110千伏系统保护以及控制直流电源丧失，致使嘉峪关、酒泉地区损失负荷9.2万千瓦，停电用户达17.227万户。此事件的直接原因是由龙卷风致使的线路异物搭挂短路事故 。事件扩大的原因在于，330千伏嘉峪关变的110千伏直流电源跳闸了，其是因为总空开内部出现故障才这样的，这致使110千伏直流系统失去了电力供应，110千伏母联以及所有出线开关的保护装置也失去了电力，控制回路同样失去了电力，那么在嘉汉线发生故障的时候，保护装置没办法动作，就越级使得1、2、3号主变中压侧的后备保护发生了动作，110千伏I、II母线失去了电压，从而引发了大面积停电事故。

330千伏嘉峪关变电站110千伏直流馈电示意图

此站直流系统存有极为严重的隐患，直流供电方式并不契合反措要求，嘉峪关变运用直流小母线供电，全站直流系统虽从原本的单电单充方式转变为两电三充方式供电，但110千伏直流系统一直未曾进行改造，仅仅更换了直流总空开，维持原有的单段运行方式，所有110千伏直流回路都由同一个总电源空开供电，并且没有把控制和保护直流负荷区分开来。在本次事件里，因总电源空开出现故障，致使110千伏直流保护、控制电源完全丧失。

依据此次事件能够看出，变电站直流系统是整个变电站控制的动力源头，它还是变电站内部的核心枢纽，身为运维人员的话，在日常运维期间，直流故障除去上述直流空开故障之外，最为常见的就是直流接地故障，当出现直流接地故障的时候，我们之又该如何去进行处理呢。

2直流系统的接地故障

2.1直流系统接地定义

直流系统中，当正极和大地之间的绝缘水平，下降到某一整定值，或者低于某一规定值时，这被称作直流系统接地；当正极绝缘水平，降至低于某一规定值时，此为正接地；当负极绝缘水平，低于某一规定值时，这便是负接地。

2.2直流系统接地产生原因

直流系统，是那种不间断工作且长期带电的系统，该系统支路数量众多，其负荷所涉及的范围极为广泛，会因为环境发生改变、气候出现变化、存在污染、处于高温等状况，进而引发电缆老化、接线端子老化、元件发生损坏以及设备本身等一系列问题，最终导致绝缘水平下降。通常来讲，投运的时间越是长久，那么其接地的概率也就越高。具体分类情况如下：

电缆老化致使绝缘水平降低，设备老化使得绝缘水平降低，元器件老化造成绝缘水平下降，尤其是碰到大雨这种特殊天气会引发直流系统接地，特别是遇到浓雾这种特殊天气会引发直流系统接地，且在天气好转的时候有可能会消失 。

（2）因设备检修，或因改造施工等缘故，致使直流系统回路线头松动，且线头脱落，进而碰触金属外壳，最终造成直流系统接地 。

（3）因直流母线电压过高致使长期带电的二次设备（继电器、自动装置）损毁，进而引发造成直流系统接地故障的设备过热引起的接地情况 ， 。

当二次电缆沟电缆的进出口，以及接线盒（容器）封堵不严密的时候，电缆外皮被老鼠咬坏，这极易引发直流接地 。

2.3直流系统接地的种类与危害

从现实直流系统接地的构成方面归纳起来存在以下几种情况，按接地极性区分可分为正接地和负接地，按接地类型划分可分为直接接地和间接接地，有的被称作金属性接地（也称为完全接地）以及非金属性接地（也称为非完全接地），此外按照接地情况还能够分为单点接地、多点接地、环路接地、绝缘和交流半接地等 。

正极接地，存在致使断路器跳闸的可能性。因为断路器跳闸线圈全部连接负极电源，一旦遇到系统正极接地的状况，正极会经由大地形成回路，进而让跳闸回路实现导通状态，以此引发断路器发生跳闸。负极接地，有可能造成断路器出现拒跳情况。当负极接地保护启动时，鉴于中间继电器被短接，继电器无法正常工作，从而产生断路器拒动的现象，使得事故越级扩大。

3直流系统接地故障的处理方法

DC 系统出现接地故障之后，首先得明确直流母线接地点的极性，以及接地的性质，依据运行方式、操作状况、气候情形、施工范围等等，来确定查找的办法。

变电站直流系统，不管是常规保护，还是微机综保，其查找接地的办法大致是一样的，关键在于要熟悉现场直流系统的接线情况，合理运用各种查找的办法。拉路顺序能够按照先信号后控制、先室外后室内的原则来进行。要是站内二次回路存在正在施工的或者有检修试验的情况，那就应该立刻停止，拉开其工作电源，查看信号是否消除；对于信号回路，比如测控装置电源空开、遥信电源空开、通讯电源空开，其不会影响保护跳闸回路，仅仅涉及监控、位置信号，能够最先拉路。在针对保护控制回路时，于拉路之前，要先把存在关联的保护跳闸出口压板予以退出，以此避免保护直流电源消失之后在突然上电的情况下，保护出现误动。拉路的时间是越短越好，需要控制在3秒以内。应当依照下列顺序来进行：

①断开并合上现场临时工作使用的电源，②断开并合上出现故障的照明所形成的回路，③断开并合上传递信号的回路，④断开并合上进电与出电的合闸线路，⑤断开并合上附带辅助功能的设备，⑥断开并合上储存电量的电瓶所构成的回路。

4直流接地故障的防范措施

虽说直流系统的重要程度相当之高，并且直流接地属于其中极为常见的故障情况，那么怎样去防范直流系统于运行期间有可能出现的异常状态，这是不可或缺的关键环节。依据实际工作经验归纳出了以下这些直流接地异常的具体防范举措 。

（1）做好防雨、防潮措施

在雨季来临之前要做好防雨措施，对于渗漏的房屋要及时予以维修，不然会因室内出现漏雨的情况而造成直流接地。室外端子箱要进行密封方面的处理，像是要周期性地更换室外端子箱的密封条，还要及时修理损坏的门轴，以此来防止端子箱密封不严谨而导致进水形成这一状况。室外端子箱要安装加热器、除湿器等这类起到防凝露作用的设备。

（2）加强对二次设备的巡检、清扫、检修和验收工作

要定期去检查直流二次回路，一旦发现二次设备有隐患就得及时上报，接着制定出治理方案，然后马上展开整改。要是发现直流母线电压过高，不过直流母线电压变化并未超出允许范围，此时应降低浮充电流，以此让母线电压恢复到正常状态，避免因长期带电的电气设备过热损坏进而造成直流接地故障。需要定期针对直流回路进行清扫工作、检修工作以及试验工作，不能放过任何一个死角，在验收的时候要认真把关，以此确保检修质量。

（3）防小动物的侵入

往各配电室门口增添防鼠挡板，针对电缆沟与控制屏的二次电缆进出口之处，运用绝缘板以及防火堵料予以妥善封堵定期查看室外端子箱，迅速清理端子箱里的蜘蛛网还有其他异物，与此同时查验封堵是不是完好。

5结束语

在直流系统里，接地故障是常见的，排查它找问题以及处理此事是较为繁杂的，唯有于实际工作过程中持续累积经验，运用好各类排查办法，科学且合理地去运用标准化的流程步骤，把查找直流回路时所含的复杂性予以简化，进而有效地将查找所需的时间缩短，如此才可以确保电力系统运行的稳定性。