许海涛，梁涛，舒姗，刘玉兰，温茜甯
云南电网有限责任公司红河供电局 云南蒙自 661100
摘要：在发电厂和变电站中，直流系统在正常情况下为控制信号、继电保护、自动装置、断路器跳、合闸操作回路等提供可靠的直流电源。当发生交流电源消失的事故情况下为事故照明、交流不停电电源和事故润滑油泵等提供直流电源。直流系统可靠与否对发电厂、变电站的安全运行起着至关重要的作用，是安全运行的保证。
关键词：直流系统；负母；绝缘降低；分析
1绝缘降低现象
02月24日23时37分，某220kV变电站上空突然下起了大雨，02月25日00时14分，调度告知现场巡维中心人员该变电站直流系统故障告警，负母电压降低。随即巡维中心人员到达主控室对直流系统及后台进行检查，通过检查：后台机告警110kVXX线测控#2直流系统绝缘故障（含窜入）、#2直流系统直流系统故障。#2直流系统直流母线电压异常、母线绝缘故障、馈出支路绝缘异常、#2直流系统绝缘故障（含窜入）、#2直流系统直流系统故障光字牌亮；#2直流系统绝缘监测装置母线正对地电压：164.1V，母线负母对地电压：68.5V，交流窜直流电压：6.1V，正对地电阻999.9kΩ，负对地电阻：31kΩ，2KQ24馈线开关（220kV#2主变202断路器控制电源II）绝缘电阻-31.8kΩ。
因后台告警为110kVXX线测控发出，随即对该线间隔户外端子箱、机构箱检查，因隔离开关操作箱五防闭锁辅助接点无法进行检查，未发现有雨水浸入和小动物迹象，所以除湿器均已打开，继续对220kV#2主变202断路器间隔进行检查，也未发现雨水浸入和小动物迹象，隔离开关操作箱也未能检查，但除湿器未打开，二次线缆表面潮湿，通过使用吹风机对线缆上方进行烘吹，改善了表面潮湿现象。负母对地电阻降低情况未消失，但电阻在缓慢往上升。08时40分，云层散开，阳光直射地面，此时负母对地电阻：17.6kΩ。10时42分，#2直流系统绝缘故障（含窜入）、#2直流系统直流系统故障告警复归；直流系统绝缘监测装置：负对地电阻：999.9kΩ，2KQ24馈线开关绝缘电阻999.9kΩ，故障自行消失。
2绝缘电阻降低原因分析
（1）户外端子箱（盒）、操作机构箱、端子箱等关闭不良，有漏水现象，浸入雨雪水份或有昆虫或其他小动物进入，各种防雨板未完整盖好，端子排受潮、短路、接地、烧坏；
（2）上述设备内部结露潮湿，绝缘受潮；
（3）蓄电池室、直流配电室等设备状态，蓄电池受潮和溶液溢出现象；
（4）控制电缆或接线端子绝缘损坏；
（5）继电保护元件或二次线绝缘损坏；
（6）二次回路工作人员不慎，如接线有误，工具使用不当等，引起接地或短路。
（7）由于交直流回路短接引起的直流接地，交流电压侵入直流回路，往往会使某些装置误动作。某变电站部分户外端子箱安装不合理，直流回路端子与交流380V回路端子直接相邻，因端子排受潮短路，直流系统经交流中心点接地，交流电侵入直流系统，引起强烈干扰，导致远方切机切负荷装置误发信切机。现代变电站普遍采用微机继电保护，对这种干扰特别敏感。
（8）交流220V系统是接地系统，直流220V是不接地系统。一旦交流系统串入直流系统，一方面将造成直流系统接地，可导致上述的保护误动作或断路器误跳闸。另一方面，交流系统的电源还将通过长电缆的分布电容启动相应的中间继电器，该继电器即使动作电压满足“反措”所规定的不低于65%Ue的要求，仍会以50Hz或100Hz的频率抖动，误出口跳闸。其中第二现象常见于主变压器非电量保护、发电厂热工系统保护等经长电缆引入、启动中间继电器的情况。如果该中间继电器的动作时间长于10ms，则可有效地防止在交流侵入直流系统时的误动作。
3绝缘电阻降低后果
直流系统发生正极接地时，有可能造成保护误动，因为一般跳闸线圈（如保护出口中间继电器线圈和跳合闸线圈等）通常都接于电源负极一端，倘若回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护无动作。直流系统负极接地时，如果回路中再有一点接地时，就可能使跳闸或合闸回路短路，造成保护装置和断路器拒动，烧坏继电器，造成熔断器熔断。
由于今年来生产的保护装置灵敏度较高，但控制电缆较长时，若直流系统一点接地，也可能造成保护装置的不正确动作，特别是当交流系统也发生接地故障，着可能对保护装置形成干扰，严重时会导致保护装置误动作。
对于某些动作电压较低的断路器，当其跳（合）闸线路前一点接地时，有可能造成断路器误跳（合）闸。
4现场处置
（1）220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到24kΩ以下，48V直流系统任一极对地电压有明显变化时，应视为直流系统接地。
（2）直流系统接地后，应立即查明原因，根据接地选线装置指示或当日工作情况、天气和直流系统绝缘状况，找出接地故障点，并尽快消除。
（3）使用拉路法查找直流接地时，至少应由两人进行，断开直流时间不得超过3s。
（4）推拉检查应先推拉容易接地的回路，依次推拉事故照明、防误闭锁装置回路、户外合闸回路、户内合闸回路、6~10kV控制回路、其他控制回路、主控制室信号回路、主控制室控制回路、整流装置和蓄电池回路。
（5）直流接地时，禁止在二次回路上工作，处理时应避免造成直流短路和另一点接地，用仪表查找时，应用高内阻仪表，表计内阻不低于2000Ω/V，禁止使用灯泡法查找。
（6）防止保护误动作，在瞬间断开操作（保护）电源前，应解除可能误动的保护。待操作（保护）电源恢复后再加用或恢复停用保护。
（7）发生直流接地，运行人员应对绝缘可能受潮的二次设备进行特殊巡视，检查户外设备箱门是否关好，有无漏雨雪现象，箱内端子排是否干燥清洁，有无接地短路现象等等。
结论
从以上分析,该站#2直流系统负母绝缘降低情况因二次线缆运行年限较长，又因当地气候潮湿，未打开加热器，突降大雨导致二次线缆受潮，最终导致220kV#2主变202断路器间隔控制电源II回路接地，其不满足交流电源窜入直流电源现象。本文深入剖析了导致直流系统负母绝缘降低的成因,并可为直流系统接地查找提供借鉴。
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