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直流接地引起的一次500kV开关跳闸事故

文档作者：赵长春1 翟岭江2 文档来源： 1. 长春超高压局 2. 长春供电公司		点击数：	更新时间： 2021年06月11日
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第10 卷( 2008 年第3 期) 电力安全技术
3
某变电站220 V直流系统发生接地故障后，运
行人员进行拉路查找接地点位置，在故障线路某开
关控制直流的排查过程中，该开关无故障跳闸，事
故信号警报响起，保护自动装置及故障录波器均未
动作。
1 事故前变电站一次系统及保护自动装置运行方式
500 kV系统为3/ 2 接线方式，共有5 条线路、
1 回主变，500 kV I ，I I 段母线正常运行。220 kV
系统为双母线带旁路接线方式，共有7 条线路，均
正常运行，母联开关在合位，旁路及旁路母线备用。
35 kV 1 号主变三次1001 开关和甲、乙刀闸在合位，
35 kV母线和联络母线并列运行，1 号电容器组备
用，1，2号电抗器组投入，3号电抗器组热备用。直
流系统的220 V直流I ，I I 段母线分段运行，1 号高
赵长春1，翟岭江2
（1. 长春超高压局, 吉林长春130022 ；2. 长春供电公司，吉林长春130056）
直流接地引起的一次
500 kV 开关跳闸事故
频开关电源屏充电装置与I 组蓄电池在I 段母线运
行，I 段母线切换把手切至“电池投入侧”；2 号高
频开关电源屏充电装置与I I 组蓄电池在I I 段母线运
行，I I 段母线切换把手切至“电池投入侧”。48 V直
流Ⅰ，Ⅱ段母线分段运行，1号充电机与I 组蓄电池
在Ⅰ段母线运行，2号充电机与Ⅱ组蓄电池在I I 段
母线运行。保护自动装置按正常方式运行。
2 事故经过
事故当日07: 29，天气雷阵雨转大雨，变电站
监控系统告警窗显示220 V直流系统故障，值班长
立即组织运行人员进行拉路查找接地点。
( 1) 首先检查220 V绝缘监察装置，发现直流
馈电屏I“绝缘继电器告警”信号动作，绝缘监察装
置记录显示：I 段直流母线正极对地电压为+23 V，
力度；⑤ 加强运行巡视，在破坏重点区增加巡视次
数，在破坏严重时段采取人员蹲守；⑥ 增加群众护
线员，增加费用，通过群防群治防范外力破坏。
( 2) 防鸟害污闪。根据鸟类活动季节、活动区
域的变化，采用综合治理措施。如装设伞裙大小不
一的复合绝缘子( 因复合绝缘子在相对潮湿的环境
下，仍有较好的憎水性能) ，大小伞裙相间，能有效
切断鸟粪成串，防止“鸟粪导线”接地故障；在杆
塔上加装防鸟刺、防鸟挡板、惊鸟器等防止鸟类停
歇；在绝缘子串上端装设防鸟罩，防绝缘子串污染，
还可采用人工驱鸟等方法，强化防鸟害工作。
( 3) 防覆冰污闪。首先应考虑设计时的设备参
数选取是否合理，如爬电比距是否满足技术要求，
重冰区是否采用三相导线水平排列方式；其次，应
采取技术熔冰和人工打冰相结合的方法防冰闪；另
外，应安排资金，与科研单位联合建立科研项目，专
项研究防范此类故障的科学方法，如将普通瓷质绝
缘子更换为防覆冰型复合绝缘子，可提高其憎水性
能，增大爬电比距等。
( ) 防雷害。首先应加强设备选型工作，在多
雷区宜选用保护角大的塔型；其次，多雷区杆塔高
度对跳闸率的影响要比保护角对跳闸率的影响大，
随着杆塔高度增加，地面屏蔽效应减弱，雷电绕击
区变大，导线落雷增多，故障增加，因而多雷区不
宜选用过高的塔型。另外，通过装设线路复合型避
雷器等，重点监测、预防多雷区的直击雷、绕击雷、
反击雷，还可采用降低接地电阻等方法来预防雷
害。
2. 2 运行、修试保障
巡视人员应把好设备巡视关，将正常巡视与特
别巡视相结合，根据季节、气象、线路地理走径、特
殊区段等特点编制运行日志，有针对性地重点检查
某个区段、某个季节、某个气象条件下线路可能的
隐患。为此，运行人员应从“勤”、“细”、“熟”上
下功夫。勤：即工作积极、主动，不漏巡，多注重
线路特殊区段；细：即认真巡视，仔细查找隐患点；
熟：即不仅熟悉设备，还应熟悉其性能、参数、结
构、所处地理环境等，做到心中有数，为修试人员
提供有价值的第一手资料。修试人员应提高修试质
量，把正常的大小修和消缺相结合，及时清除设备
隐患，做到“应修必修，修必修好”。
( 收稿日期： 6 ；修回日期： 6)
Sh igu fe n xi
事故分析
1
4
2007- 0 - 04 2007 - 09- 2
电力安全技术 第10 卷 ( 2008年第3期)
3
负级对地电压为- 203V，无I I 段直流母线绝缘情况
的信息；I ，I I 段直流母线所带42个支路均无接地现
象，I 段直流母线正极对地绝缘电阻为0，负极对地
绝缘电阻为11 kΩ( 正常时正、负极对地绝缘电阻均
为999. 9 kΩ) 。用万用表测量得到：I 段直流母线正
极对地电压为+24 V，负极对地电压为- 203 V；I I
段直流母线正极对地电压为+24 V，负极对地电压
为- 203 V。
( 2) 按“先次要、后主要，先室外、后室内”的
原则，依次进行了事故照明、监控系统遥信、试验
电源、中央信号屏、监控系统逆变电源、35 kV及
66 kV所有开关控制直流、220 kV系统所有开关控
制直流、1 号主变一次5021 开关、500 kV二串联络
5022开关、xx 线5023 开关、xx 线5031 开关、500 kV
三串联络5032开关控制直流的排查，直流接地现象
均未消失。直流接地的排查采用拉路法，首先按
1RD( I 组直流正) → 2RD( I 组直流负) → 3RD( I I 组直
流正) → 4RD( I I 组直流负) 的顺序取下直流控制铅
丝，然后再逆序回装，依据直流接地现象是否消失
来判断接地点位置。
( 3) 07: 57，当进行到xx线5033开关控制直流
的排查时，按顺序取下该开关直流控制铅丝后，直
流接地现象未消失。在逆序回装上3RD直流控制铅
丝时，听到5033开关操作屏有较大的继电器动作声
音，同时事故信号警报响起。检查发现，5033 开关
无故障跳闸，当时系统无冲击，保护、自动装置及
故障录波器未动作。值班人员立即停止直流接地的
查找并向网调汇报，同时通知有关人员。
3 处理经过及原因分析
经检查发现，造成xx 线5033 开关跳闸的原因
有3 个：
( 1) 变电站监控系统GPS装置内部输出方式设
置错误。
变电站监控系统GPS 装置是南瑞科技有限公
司提供的卫星对时装置。GPS 装置共有6 个扩展
板，每个扩展板有16 路输出。其中，1～3 号扩展
板( 共48路) 供监控系统测控装置使用，输出方式由
厂家按照24 V有源输出设置，24 V电源由GPS 装
置提供; 4～6号扩展板( 共48路) 供保护装置使用，输
出方式由厂家按照无源输出设置，电源由保护装置
提供。
厂家和现场人员共同对G S装置进行了检查，
发现～6 号扩展板的输出方式不是按照无源输出
设置，而是按照24 V有源输出设置，造成该GPS装
置的0 V端子成为公共端，将所有输出端子内部短
接，使外部接入的保护装置+24 V，+220 V电源端
都错误地连在一起。
( 2) 500 kV三串联络5032 开关操作屏存在寄
生回路，其至xx 线5033 开关操作屏的3D106 和
3D105( 重合闸和断路器辅助保护CSC121A装置的
开关量输入) 端子的输入端子短接在一起。3D105
和3D106 端子一个为开入量、一个为开出量，两者
之间没有任何联系，但却由于厂家配线失误而短接
在一起。而3D105 端子的光隔为了防止被反相击
穿，并联了1 个反相的二极管，+24 V电源经过对
时光隔，以及开关量输入光隔并联的反相二极管时
均存在压降，从而导致3D106 端子对地有+22. 4 V
电压实际测量数据。
( 3) 当运行人员拉开全部直流后，造成2YJJ 继
电器失去电压，常闭接点接通，在恢复5033开关操
作直流时，再先后合上4RD，3RD 时，通过2YJ J
继电器的常闭接点接通2TJ R和2TJ R＇的电压线圈
2TJ R和2TJ R＇继电器为快速中间继电器，动作时
间为5～7ms，远远大于2YJ J 继电器动作时间，造
成2TJ R和2TJ R＇继电器动作，导致5033 开关三
相跳闸。
综上所述，5033 开关无故障跳闸回路为：220 V
I I 段正电源( 201) — 500 kV三串联络5032开关操作
屏重合闸和断路器辅助保护CSC121A装置的对时
光隔— CSC121A装置开关量输入光隔并联的反
相二极管—3D105 — 3D106 —2YJJ 继电器
的常闭接点— 2TJ R 和2TJ R＇继电器线圈——
5033 开关操作屏( 202) 。详见图1 所示。
　
　
　图1 5033开关无故障跳闸回路示意
通过这次开关无故障跳闸事故，可以看出继电
保护专业和其他专业之间的联系越来越重要，边缘
设备的管理更应该得到足够的重视。比如这次事故
中，一个非常简单的GPS装置设置问题就造成了事
故隐患，最终导致500 kV开关无故障跳闸。这次事
故的教训值得现场的继电保护专业人员引以为戒。
( 收稿日期： 8 )
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事故分析
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