一起220kV开关控制回路直流接地故障处理

林锋 刘琴 邱碧丹

摘 要：某220KV变电站继保室发生一起直流接地故障，经过排查发现是220V直流系统与24V直流系统负端发生短路，因24V系统负端采用接地，造成220V直流系统短路，本次故障处理，为了能够查明故障原因，采用了将户内户外回路进行隔离的方法。

关键词：直流系统；绝缘；插件焊点；负端接地；负母接地

1 概述

直流系统是一个独立且对地绝缘系统，不受系统运行方式的影响。能为继电保护的控制、信号回路及安全自动装置等提供可靠稳定的电源，为断路器的分、合闸提供操作电源。由于直流电源在二次系统所处的重要地位，故其自身的可靠性及安全性会直接影响到整个系统的安全。直流接地故障会使直流系统可靠性及安全性降低，直流系统接地对保护装置可靠运行危害很大，由于保护和控制回路中出口继电器和跳合闸线圈均接负极电源，如果这些回路再发生第二点接地或绝缘不良就会引起保护误动或拒动。在发生直流接地时，通常要马上进行处理。处理直流接地故障时，要遵守一些通用原则，采用拉路寻找的办法时，必须遵循先室外后室内，先信号、照明部分后操作控制部分的原则。但实际操作中，如果在某一支路操作控制部分发生直流接地时，经常出现室外室内回路无法完全隔断的情况，导致故障点无法确定，这时，一些必要的隔离措施就要考虑了，下面结合一起直流接地故障进行分析。

2 故障情况

某年10月29日，某福建省内220KV变电站发生一起直流接地故障，该变电站为双母、3/2接线方式，共有7串、12条进出线，19台断路器，每台断路器均配置断路器保护装置及操作机构箱。故障情况如下：10时许，220V直流#1馈电屏分布式绝缘监测装置报警，液晶画面显示I段母线负母接地，绝缘值为0MΩ，绝缘监测装置检查出第18支路，即“233开关I组操作电源118Z”负母接地。断开118Z空开后，直流I段负母接地消失，但随即发生直流II段负母接地，即“233开关II组操作电源218Z”负母接地，断开218Z空开后，直流接地消失。220KV水塔I串共有231、233两个开关，在判断出直流接地的支路后，将118Z、218Z空开恢复正常，向调度申请将233开关转热备用。

3 故障处理

233开关转热备用后，在断开相应的保护压板后，对直流接地进行查找，由于直流回路根据故障现象，发现233操作机构箱CZX-22R2上8号插件（A相合闸功能，板号为：CZX-FHHL-B2）排插处（板内侧）发生焊接质量不良造成的短路，插件上106、206端子焊点焊头过长，造成上下端子焊点碰触短路（图1）。将106端子插针稍微向上撬动一点时，短路现象消失。

查询操作箱直流回路，发现106端子与监控系统公共端相连，206端子与220V I、II母切换后的负极回路相连，106与206短接，相当于公用直流回路中，220V I、II母切换后的负极与监控系统公共端（负极）短接，（监控系统为24V直流系统，负极接地），造成直流I段负母接地；因正常I、II母均带电情况下，切换后回路取电为I段母线，当I母失电后，切换回路会自动切换到II母。为了证明这个情况，恢复106与206短接，并将I段电源切除，系统报II段负母接地，证明就是监控系统公共端（负极）短接造成I母负端接地，将106、206端子上超长焊点进行处理后，直流系统恢復正常。

值得一提的是，在故障处理过程中，我们发现，与8号插件同样功能的9、10号插件（B、C相合闸功能）生产日期为2002年，而包括8号插件在内的其它插件生产日期均为2006年。是否是此同一型号、同一批次插件均存在同样问题，9、10插件在出厂检验时，已经发现有问题，用2002年生产的插件进行替换，而8号插件检验时并未发现问题，直到运行后，问题才暴露出来。当然，这只是我们的推测，具体情况如何就不得而知了。

以上介绍了直流系统接地查找的一般方法。在变电站，直流系统接地是最为常见的缺陷，然而也是最令人头疼的，许多搞二次工作多年的专业人员都深有同感。尤其对于系统绝缘不良、非金属性的接地，似接非接、时接时不接的情况。因为接地的种类、地点千差万别，有些缺陷能让人查个几天、十几天的。还有一些缺陷更令人费解甚至恼火，费时费力的查到最后，接地却不明不白的消失了，不知道它还会不会再出来。不过，尽管有人说查找直流接地全凭运气，但根据多年的工作经验，我还是认为查找直流接地除了要判断接地点在某一地点的机率大小，更重要的是对系统熟悉的程度，以及善于运用专业理论知识指导实践的能力。

4 结论

这是一起罕见的开关控制回路直流接地故障，因为一般控制回路直流接地故障多发于室外操作机构箱及端子箱，且多为绝缘破损雨水侵入造成电缆绝缘降低、接点锈蚀短路等。此次故障查找起来难度较大，且短路点隐蔽，事实上，本次直流接地故障处理还带有一些运气成份，在将室内与室外所有连接电缆均解开后，接地故障仍然存在，当无意间将信号回路公共端解开后，故障消失，通过顺藤摸瓜，用排除法排除后，才找到故障点。