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摘要：直流系统为继电保护提供可靠电源，是变电站的重要组成部分，针对交流窜入直流引起的接地故障，通过对故障特点进行分析，根据测量数据找出原因，避免了保护误动及可能造成的危害，并提出了相应的防范措施。
关键词：直流系统；保护；交流窜直流；测量数据；防范措施
0引言
直流系统的主要作用是在正常情况下为继电保护、自动装置、控制信号、断路器跳合闸操作回路等提供可靠工作电源，当发生交流电源失去时，为事故照明、交流不间断电源提供直流电源。由于电力设备电缆和光纤接头很多，尤其是交流和直流回路错综复杂，很容易发生交流窜直流接地故障，在生产设备发生故障的关键时刻，直流系统故障，特别是全站直流失去时，系统故障时设备拒动，将会造成电力设备爆炸、大面积停电等极其严重的后果和巨大经济损失[1-2]。
1工作原理
电力系统中直流系统一般采用拓扑的结构，其线路分支非常多，而且端子排中有时直流和交流紧挨，通常情况彼此不会发生联系，但可能会出现误接或导线破损时能引起交流窜直流接地故障，其接地故障特征为直流系统中正负极对地电压含有交流电压成分，通过检测直流系统对地电压中的交流电压幅值大小，即可判断直流系统是否发生交流窜入接地故障。
图1交流串直流系统等效电路
图1中C1、C2分别为两条直流母线间等效分布电容，C3为出口继电器回路的电缆的等效分布电容，CKJ为出口继电器接点，VAC为串入直流系统的等效交流电源，正常直流回路中，不存在交流电源VAC，出口继电器CKJ未接通，出现交流窜入直流故障情况时，交流电流会经等效电容C3与继电器线圈形成回路，如果流经跳闸继电器的电流较大，将造成继电器误动，导致设备出现事故。
2处理原则
电力系统中造成交流串入直流系统：一种是工作人员的失误，在检修的时候错误地短接两次接线端子[3]；另一种是设备的运行是正常的，但其中交直流的绝缘电缆受到破坏或直流电缆对地等效电容偏大，容易导致交流串入直流故障[4]。
当发生交流窜入直流接地情况时，要及时停止操作，要及时切断对应的交流电源，由于交流窜入直流回路时，交流电会使直流小空开跳闸，因此直流电源开关尽量不要试合，否则回路将更多被交流电影响，扩大事故范围[5-7]。
3事故概况
2016年7月15日，某运维班运行人员在进行下属子站110kV变电站日常巡视时，发现1#微机直流绝缘检测装置告警灯亮，屏幕显视为：一段正母线对地绝缘：3.8kΩ、二段正母线对地绝缘：3.8kΩ，直流正极、负极电阻过小，可能为交流窜入直流回路所致，用万用表的交流电压档测量正、负直流母线对地交流电压均为220V，这说明直流监察仪显示的电压是正确的，直流绝缘监测数据如图2、图3所示，交流电源应是从某一支路窜入所致。
图2微机直流绝缘检测1
图3微机直流绝缘检测2
图4直流正负极母线测量电压图5直流负极母线测量电压
当用万能表进行测量时，发现有交流电压值存在，正负极均为25v左右，直流正负极电压如图4、图5所示，根据运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，以先信号、照明部分、后操作部分，先室外后室内，先负荷后电源为原则，采取拉路寻找、分路处理的方法。检查绝缘水平低、存在设备缺陷及有检修工作的电器设备和线路是否有接地情况。检查发现错误之处为新装电度表均为双路接线方式，即交流接入和直流接入，从而交流窜入直流回路引起接地故障。
4交流窜入直流防范措施
为避免故障的发生，需要明确装置的接线方式及电源接点，确认该接线方式会不会对本站内其他设备造成潜在的安全隐患，并定时对直流系统进行检查；在直流回路出口继电器线圈的两端并联电阻，当出现交流电时，该并联电阻进行分流，从而降低出口继电器线圈能量，无法达到启动定值，来避免交流窜入发生误动的事故[8]。
为防止交流电源窜入直流系统引发保护误动、拒动以及全站停事故的发生，还可采用加装IPM-GY-AC交流窜入检测模块的办法，来满足安全运行的要求，如图4所示，即在一段直流母线增加一个检测模块，能快速发现问题并及时解决，从而将风险降到最低，为直流系统交流窜入故障提供快速有效的解决方案。
图6直流系统交流窜电告警装置
5结论
电力系统中交流窜入直流接地故障，是一种极易发生且对电力系统危害性较大的故障，将会导致继电保护装置误动、拒动事故，甚至把设备烧毁等，所以需要采取一定的措施避免或正确处理故障，将设备的危险隐患及时消除，从而保证电力系统的安全稳定运行。
参考文献：
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[4]国家电网生[2012]352号．国家电网公司十八项电网重大反事故施（修订版）[Z]．
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