摘要：直流系统是变电站的重要组成部分，它是给信号及远动设备、保护及自动装置、事故照明、断路器分合闸操作提供直流电源的电源设备。当直流系统发生一点接地时，并不会影响保护运行，但如果发生两点接地或多点接地，就会引起保护拒动或误动，威胁电网的安全运行，因此必须及时处理直流系统接地的问题，本文通过实际案例来阐述变电站发生直流系统接地时的故障排查处理过程。
关键词：变电站；直流系统；接地故障；故障排查
一、背景及故障现象
2020年5月19日凌晨，保护班人员在某变电站220kV保护小室处理该变电站220kV某线路异常信号时发现该变电站220V直流3号分屏发生直流系统负极接地，现场直流系统接地巡检单元显示的信息如下图1所示。
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图1
二、直流系统接地相关知识
直流系统正常运行时对地绝缘电阻很大，且正极对地电压与负极对地电压是平衡的，分别为+110V或-110V左右；直流系统接地[1]是指当直流系统的正极或负极与大地之间的绝缘水平下降到某一整定值或低于某一规定值时的状态，原本的平衡状态被打破，接地极电压降低，非接地极点电压升高，对于220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到 25kΩ以下，应视为直流系统接地,包括直接接地（金属性接地）和间接接地（非金属性接地），分为正极接地和负极接地，其中正极接地是指直流系统正极绝缘水平低于某一规定值，负极接地是指直流系统负极绝缘水平低于某一规定值。如上图1所示，正母对地电压201.9V，负母对地电压为-27.2V，即正母对地电压升高，负母对地电压降低，为负极接地。
直流系统发生一点接地时，并不会影响正常工作，对保护也没有影响，但如果不及时处理，出现同一极或另一极又发生接地，就会造成直流电源短路或熔断器熔断或使保护装置拒动或误动，威胁电力系统的安全运行[2]。
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图2
如上图2所示，当正极发生两点接地（如AB或AC或AF两点接地）时，由于KM辅助接点被短接, KM辅助接点被强制得电而不起控制作用，断路器将误动作；当负极发生两点接地（如BE或CE或DE两点接地）时，由于KM线圈或跳闸线圈被短接,永不得电，当保护动作时，不但断路器拒动，熔断器熔断，而且还有烧坏继电器触点的可能。
三、分析处理过程
现场使用万用表进行测量，发现现场实测值与装置显示一致，首先排除了装置误报的可能，确认直流接地确实存在。按规定汇报调度后申请进行拉路法查找接地故障点，并通知现场工作人员立即停止工作，待查明失地与其工作无关后方可复工。因直流绝缘监测装置未报警也未显示失地线路信息，因此只能采取瞬时拉路法，对不影响控制和保护的直流馈线进行拉路确认,寻找失地点。
根据要求，拉直流负荷的顺序为：先拉次要负荷(蓄电池巡检装置、火灾报警装置、UPS、监控系统等)，再拉测控装置电源，再拉各断路器的控制回路电源，最后拉保护装置电源。同时按五通规定，采用直流拉路法时，每拉开一个空开，时间不得超过3秒，应立即再合上。因此，得到调度的指令后，现场运维人员依照规定开始进行拉路，当拉开直流3号分屏中 “220kV公用电压并列装置电源”空开后，直流接地信号消失，因此确认接地点在220kV公用电压并列装置上。通过摇表检测，发现该支路负极绝缘电阻为零，如下图3所示：
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图3
对220kV公用测控及PT并列屏中各装置进行逐一排查，发现为220kVⅠ/Ⅱ母并列装置发生负极接地，如下图4所示：
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图4
保护班工作人员将该装置的并列接点二次线解开，再将“220kV公用电压并列装置电源”空开送回，直流系统接地巡检单元信号恢复正常，如下图5所示：
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图5
四、结束语
该异常信号发生时，这个变电站有下过雨，发生直流接地故障的概率还是很大的，作为变电站运行维护人员，我们首先要对直流系统接地有一个正确的认识，熟练掌握直流系统接地故障的排查方法，确保电网设备安全稳定运行。
参考文献
[1] 朱新菊，张亚峰.变电站直流系统接地故障分析与处理方法[J].电气开关，2013，（1）：7-9.
[2] 姜春莹.关于变电站直流系统接地故障及诊断处理方法的探讨[J]，科技创新导报，2011（12）：11