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摘要：某220kV常规变电站两套母线保护装置电源空开同时跳闸，立即合上空开后又能正常运行。某220kV智能变电站某220kV出线间隔两套智能终端遥信电源空开同时跳闸，立即合上空开后又能正常运行。本文对这两起事件发生的原因进行深入分析，并思考如何在今后的变电站运维中避免类似事件的发生。 关键词：变电站 直流接地 空开跳闸
一、研究背景
（1）事件一：某220kV常规变电站，双母线接线方式，变电站内直流系统双重化配置并分列运行，220kV母线双重化配置了两套母线保护装置。某日，调度监控人员发现站内两套母线保护装置同时报直流电源消失告警，随即通知站内运行人员检查。运行人员在检查过程中发现，两套母差保护装置直流电源空开都已跳闸，两套母差保护装置掉电。在确认无其他异常情况后，运行人员手动合上两套母差保护装置电源空开，装置正常启动后恢复 正常运行。随后，运行人员通知检修班组人员到现场检查两套母线保护装置空开同时跳闸的原因。
（2）事件二：某220kV智能变电站，双母线接线方式，变电站内直流系统双重化配置并分列运行，220kV某出线间隔双重化配置了两套线路智能终端。某日，调度监控人员发现站内该出线间隔两套保护装置同时报与对应智能终端goose断链，同时两套220kV母线保护装置也同时报与该出线间隔对应智能终端goose断链，随即通知站内运行人员检查。运行人员在检查过程中发现，该出线间隔两套智能终端的遥信电源空开均已跳闸，各种位置信号灯均熄灭。在确认无其他异常情况后，运行人员手动合上两个智能终端遥信电源空开，各种位置信号灯恢复正常，所有监控告警信号复归，保护装置恢复正常运行。随后，运行人员通知检修班组人员到现场检查该出线间隔两套智能终端遥信电源空开同时跳闸的原因。
二、事件原因初步分析
（1）第一起事件原因初步分析：
检修班组人员到变电站现场后，调取了两套母线保护装置电源空开跳闸时的故障录波记录
的数据后进行分析，发现与该事件同时发生的还有两套直流系统同时发生了交流窜入，导致两套直流系统绝缘监测装置同时报正负极接地，但是很快，两套直流系统的直流接地就自行同时恢复了。结合当天变电站内的其他工作，初步判断是因为有施工方工作人员在站内应急电源回路工作时，误将交流电接入了直流回路。由于应急电源回路的直流电源只取自站内I段直流系统，但两套直流系统绝缘监测装置均同时报正负极接地并同时恢复，因此判断两套直流系统间存在直流两极环网。最终，在两套母差保护装置取1号主变操作箱TJR接点作为1号主变间隔失灵开入的二次回路上发现了寄生回路，导致两套母线保护装置电源空开下级回路将两套直流系统两极环网，最终在其中一套直流系统发生交流窜入时，两套母差保护装置的电源空开同时跳闸，导致了该事件的发生。
（2）第二起事件原因初步分析：
检修班组人员到变电站现场后，调取了该出线间隔两套智能终端信号空开同时跳闸时刻的网络分析仪记录的数据后进行分析，发现与该事件同时发生的还有两套直流系统均发生了正负极接地的情况，但是很快，两套直流系统的直流接地就自行同时恢复了。结合当天变电站内的其他工作，通过询问、调取视频等手段，得知施工人员在进行10kVII段母线开关
柜并柜工作时，由于安全措施不完善，将10kV开关柜柜顶的II段直流小母线扯脱，导致柜顶的II段直流小母线落在了柜顶的外壳上，造成了II段直流系统正负极同时接地。由于站内监控信号显示两套直流系统在当时均有正负极同时接地的告警，因此判断两套直流系统间存在直流两极环网。最终，在两套智能终端遥信电源空开同时跳闸的出线间隔的断路器B相合闸位置信号回路上发现了寄生回路，两套智能终端的B相合闸位置使用的是同一个辅助接点，导致两套智能终端遥信电源空开下级回路将两套直流系统两极环网，最终在一套直流系统发生正负极接地时，该出线间隔两套智能终端遥信电源空开同时跳闸，导致了该事件的发生。
三、事件原因深入分析包塑轴承
（1）直流系统两极同时接地的影响：
直流系统是一个不接地系统，当直流系统中发生一点接地后，若再发生另一点接地，那么两个接地点都变成了大地等电位点，相当于两个接地点之间就通过大地形成了通路。若一个直流系统内出现两个直流接地点，且一个接地点在接地前是正电，另一个接地点在接地前是负电，那么就会造成直流系统正负极同时接地。此时，其中正极接地点一定会和某
个空开的正极接通，负极的接地点会和另一个空开的负极接通，而两个接地点之间通过大地接通，那么通过这两个空开的二次电流就取决于它们之间的二次回路上的阻抗大小，若二次电流超过空开跳闸电流，就会造成空开跳闸。若两个接地点在同一空开的正负极回路，就极有可能造成该空开跳闸，若在不同的空开的正负极回路，甚至会造成两个空开同时跳闸。
（2）有直流环网的支路为什么会比没有直流环网的支路空开更容易跳闸。隔声工程
直流系统中的各支路馈线空开对于直流母线来说是并联的。一般情况下，站内各个馈线支路的下级空开中的同类型空开额定电流基本都一致，比如各装置电源空开额定电流基本一致，各断路器操作电源空开额定电流也基本一致。这是因为变电站不同类型的二次回路电阻也基本一致，比如各厂家装置电源功率基本一致，各断路器跳合闸回路的电阻等参数也基本一致。普通支路和存在直流环网支路的最大区别在于存在直流环网的支路从空开往下看，改支路的回路是两个支路进行并联的，支路的电阻比普通支路更小，当其他支路发生正负极同时接地对直流系统造成冲击时，存在直流环网的支路的直流电流会比其他正常支路的电流更大，因此，在直流系统发生正负极同时接地时，存在直流环网的馈线支路会比没有直流环网的支路空开更容易跳闸。
四、暴露的问题
直流环网现象在正常运行时不会有任何告警，不会对直流系统造成任何影响。变电站内发生直流正负极同时接地的事故也不常见，正常情况下在发生一点接地时检修人员就会进行处理。这两起事件都是由于变电站内施工人员工作失误造成了变电站内其中一套直流系统正负极同时接地，从而造成了原本就存在直流环网的间隔内的馈线空开跳闸。这两起事件暴露出了变电站内的运行检修人员对直流环网的认识不足，未能及早发现变电站内的直流环网。
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五、如何加强站用电源系统的管理工作
站用电源系统主要是指变电站内的设备直接使用的交直流电源系统，包括站内的220V直流电源系统，380V交流电源系统和48V直流电源系统。以往在变电站建成之后，运行检修人员基本就不再对站用电源系统进行系统管理。近年来，由于站用电源系统的故障导致发生了很多的变电站事故，站用电源系统的重要性才逐渐显露出来。
现在的变电站运行检修人员在站用电源系统的运维基本只局限于蓄电池的充放电试验和高
频整流器的相关试验，对馈线支路的管理比较少，以至于很多运行检修人员意识不到直流环网的危害，甚至不知道如何检查变电站内是否存在直流环网。因此，需要尽快加强运行检修人员的技能水平，加快出台站用电源系统相关的检修规范，使变电站站用电源系统的运维水平得到进一步提升。
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参考文献：
【1】白忠敏、刘百震、于崇干 《电力工程直流系统设计手册》中国电力出版社【2】河南省电力公司 《变电站直流电源系统技术管理规范及标准化作业指导书》
中国电力出版社
