一、故障簡(jiǎn)述

　　2009年9月25日14時(shí)20分，某500kV變電站主控室警鈴響，控制臺(tái)上“110V絕緣檢測(cè)報(bào)警”110V直流故障”光字牌亮，初步判斷為直流系統(tǒng)10V直流Ⅱ母接地。

　　保護(hù)專業(yè)人員配合運(yùn)行人員全面排查后，發(fā)現(xiàn)50532隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)電纜線接地，造成110V直流Ⅱ段母線發(fā)生正接地及直流段母線電壓波動(dòng)幅度較大，使5041、5042斷路器第一套短線保護(hù)跳閘中間繼電器誤動(dòng)作，致使50415042斷路器無故障跳閘。

　　二、故障原因分析

　　(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該站的直流電源系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)果以及對(duì)與短線保護(hù)裝置相關(guān)接口的絕緣檢查試驗(yàn)結(jié)果，初步分析如下

　　由于50532隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)電纜芯線接地，造成110V直流Ⅱ段母線發(fā)生正接地；在拉路(逐條直流饋線)檢查過程中兩組直流電源系統(tǒng)并列，直流1段母線電壓波動(dòng)幅度過大造成5041、5042斷路器第一套短線保護(hù)跳閘，中間繼電器誤動(dòng)作，致使5041、5042斷路器無故障跳閘。

　　(2)為進(jìn)一步檢查該直流段母線電壓異常波動(dòng)的原因以及短線保護(hù)動(dòng)作的具體原因，再次進(jìn)行了細(xì)致深入的檢查，分析研究結(jié)果。

　　1)直流母線電源電壓異常波動(dòng)是由于兩段直流母線利用間斷切換的方式共用一套絕緣巡檢裝置造成，該裝置切換周期約5s,直流母線電源電壓波動(dòng)范圍正極為54~76V,負(fù)極為-39~55V。將該裝置解除后正、負(fù)極電源電壓沒有波動(dòng)(正極電壓穩(wěn)定為66V,負(fù)極穩(wěn)定為-50V)且經(jīng)專用儀器檢測(cè)直流系統(tǒng)絕緣良好，直流系統(tǒng)已不存在其他的直流接地點(diǎn)，正負(fù)極對(duì)地接地電阻均在2MΩ以上。

　　2)從對(duì)短線保護(hù)裝置檢查情況來看，5041、5042斷路器短線保護(hù)出口中間繼電器支路存在較大的雜散電容(該支路由于運(yùn)行年限較久，灰塵較多)，實(shí)測(cè)約為1μF(包括繼電器兩側(cè)對(duì)地的分布電容)，直流電源系統(tǒng)故障支路及短線保護(hù)中間繼電器支路接線。

　　3)50532隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)二次電纜絕緣破損造成直流Ⅱ母線正極接地，導(dǎo)致Ⅱ段母線負(fù)極電壓變?yōu)?16V,I段母線負(fù)極電壓由于絕緣巡檢裝置不停切換的原因在27~-50V的范圍內(nèi)波動(dòng)，由于在檢查接地點(diǎn)過程中懷疑是Ⅱ母蓄電池組的問題，需要將Ⅱ母蓄電池組解除，當(dāng)將Ⅱ段母線并列至I段母線瞬間，段母線負(fù)極電壓變?yōu)?16V,而中間繼電器左側(cè)暫態(tài)電壓由于電容效應(yīng)不能突變，仍在一27~-50V的范圍內(nèi)波動(dòng)，導(dǎo)致中間繼電器兩端暫態(tài)電壓差達(dá)到66~89V,造成短線保護(hù)中間繼電器極有可能在其74V動(dòng)作電壓下動(dòng)作斷路器跳閘且動(dòng)作概率至少達(dá)到了65.2%。

　　三、故障處理與防范措施

　　1.故障處理

　　(1)該變電站兩段直流母線采用一套絕緣巡檢裝置，配置不合理(應(yīng)采用段直流母線配一套絕緣巡檢裝置的配置)，在未予以更換前，運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)巡視，嚴(yán)格注意直流母線電壓變化情況。在兩段直流母線需要并列運(yùn)行時(shí)，應(yīng)首先斷開絕緣巡檢裝置的工作電源，并確認(rèn)正、負(fù)極直流母線對(duì)地電壓是否平衡(電壓絕對(duì)值之差一般應(yīng)小于20V)且并列操作時(shí)的電壓躍變應(yīng)小于55%×110V,杜絕將一段直流母線接地后并列至另一段正常運(yùn)行的直流母線上。

　　(2)由于在查找接地點(diǎn)的過程中缺乏相應(yīng)的帶電檢測(cè)設(shè)備和手段，采用了拉路及并聯(lián)兩段母線的方法，容易造成一段母線內(nèi)兩點(diǎn)接地或繼電器兩端暫態(tài)電壓差較大。建議今后充分使用分布式電容接地電阻探測(cè)儀來診斷定位直流系統(tǒng)接地現(xiàn)象。

　　2.防范措施

　　(1)加強(qiáng)直流系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)，查找接地時(shí)好與運(yùn)行人員配合，嚴(yán)格按照直流系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行。采取拉路尋找直流接地時(shí)一定要做好安全措施，防止保護(hù)誤動(dòng)作。兩組直流系統(tǒng)母線及對(duì)地電壓存在較大偏差時(shí)，嚴(yán)禁并列。

　　(2)加強(qiáng)繼電保護(hù)設(shè)備定期檢驗(yàn)，相應(yīng)對(duì)二次回路進(jìn)行絕緣檢查，特別關(guān)注經(jīng)保護(hù)室至開關(guān)場(chǎng)長電纜的絕緣，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理。

　　(3)結(jié)合一、二次設(shè)備技改更換，對(duì)運(yùn)行時(shí)間10~15年的二次電纜，特別是在室外電纜溝運(yùn)行的電纜，無論其運(yùn)行狀態(tài)如何，均進(jìn)行更換

　　(4)加強(qiáng)對(duì)室外端子箱、斷路器機(jī)構(gòu)箱、隔離開關(guān)接線盒等室外設(shè)備中二次線的絕緣檢查維護(hù)，防止此類設(shè)備中二次回路直流接地。

　　(5)對(duì)引起5304線路跳閘誤跳的中間繼電器進(jìn)行重點(diǎn)排查、測(cè)試，對(duì)此次誤動(dòng)作的回路進(jìn)行模擬試驗(yàn)，進(jìn)一步查找原因。