變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題分析與對策探究

潘祖鴻,,

（國網(wǎng)寧波供電公司變電運(yùn)維室,浙江寧波 315000）

變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題分析與對策探究

潘祖鴻,朱海松,趙良濤

（國網(wǎng)寧波供電公司變電運(yùn)維室,浙江寧波 315000）

隨著用電需求的不斷上升，電力系統(tǒng)得到了深入而廣泛的應(yīng)用，對應(yīng)的電力系統(tǒng)故障問題也逐漸增多，變電站直流系統(tǒng)故障成為制約電力系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的一大問題，其中變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題成為一大問題，必須找到并分析出導(dǎo)致直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題出現(xiàn)的原因，從而探究出解決措施。本文分析了兩類直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題，具體分析并指出了每類環(huán)網(wǎng)問題的特征與產(chǎn)生的原因，以及對應(yīng)的解決對策。

變電站；直流系統(tǒng)；環(huán)網(wǎng)問題；分析與對策

在整個的供電線路中，變電站直流系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，發(fā)揮著核心供電作用，只有確保其常規(guī)運(yùn)行、正常運(yùn)轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著供電量的不斷增加，變電站直流系統(tǒng)面臨著巨大的問題和壓力，如果直流系統(tǒng)發(fā)生故障問題，就可能威脅其運(yùn)轉(zhuǎn)與運(yùn)行，其中直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題是一個較為嚴(yán)重的故障問題，明確環(huán)網(wǎng)問題的危害，并找出其原因，對應(yīng)給出科學(xué)的解決對策，都是十分必要的。

1 變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題產(chǎn)生原因與危害

變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題出現(xiàn)的原因主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）電力系統(tǒng)拓建、改造升級時，電力負(fù)荷電源線被共同鏈接在兩套直流系統(tǒng)中，出現(xiàn)了寄生回路。

（2）電力工作者實(shí)施倒負(fù)荷工作過程中，由于操作失誤在沒有切斷一路空氣開關(guān)的情況下，造成了兩套直流系統(tǒng)共極工作，從而出現(xiàn)了環(huán)網(wǎng)問題。

（3）在已有的直流系統(tǒng)基礎(chǔ)上增設(shè)新的直流系統(tǒng)，新的直流系統(tǒng)負(fù)荷同已有系統(tǒng)通過電氣鏈接起來。

一旦出現(xiàn)變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題則會帶來多方面的不良影響和危害，嚴(yán)重時很可能造成直流系統(tǒng)火災(zāi)，其中蓄電池是最容易受到影響與損害的部件，常見的危害性問題包括：使用壽命縮短、出現(xiàn)保護(hù)誤動問題等等，更重要的是可能導(dǎo)致接地故障監(jiān)測靈敏度下降，或者接地保護(hù)誤動等問題。

2 變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題與對策探究

2.1 第一類環(huán)網(wǎng)問題與對策

這是最為普遍的直流環(huán)網(wǎng)問題，特點(diǎn)為：兩段直流系統(tǒng)共正極工作或共負(fù)極工作，或者正負(fù)極共同工作，出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)主要由于二次回路出現(xiàn)寄生回路，形成共極工作。由于兩段直流系統(tǒng)共極工作，當(dāng)其中的一段出現(xiàn)接地問題時，電力系統(tǒng)就會發(fā)生整體接地故障。

為了解決共極運(yùn)行這一問題，可以采取以下方法：當(dāng)系統(tǒng)正常工作時，架設(shè)某一直流系統(tǒng)出現(xiàn)了接地故障，利用接地定位設(shè)備來找到故障位置，這種故障定位查找法特別適合用在二次回路共極寄生回路中，能夠有效解決直流系統(tǒng)共極工作的故障隱患。

由于直流系統(tǒng)共極工作，不同組別中蓄電池出口處的電壓則各不相同，這樣就可能會在蓄電池中打造出一個大環(huán)流，從而對蓄電池造成破壞。

上圖中，直流母線N線路中，如果第一組跳閘線圈負(fù)極同第二組跳閘線圈負(fù)極之間有寄生回路出現(xiàn)，造成了共極運(yùn)行，就很容易導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)問題，此時一段直流接地會導(dǎo)致整個直流系統(tǒng)接地，對整個直流系統(tǒng)帶來了破壞作用，實(shí)際生活中，可以依靠下面方法來解除故障：

利用電阻來對第二段線路負(fù)極的接地進(jìn)行模擬，引入接地故障定位測試儀來找到第一段母線上不同分支線路的接地狀況，參照接地故障定位測試儀的運(yùn)行原理能夠得出：

當(dāng)在線路A處監(jiān)測出了直流接地信息，對應(yīng)的其余分支線路卻未曾發(fā)現(xiàn)接地信息，就能夠?qū)?yīng)判斷出該支路可能出現(xiàn)了直流共極工作問題，接著在第二段線路支路的B點(diǎn)處進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)同A點(diǎn)監(jiān)測時類似的現(xiàn)象，也就是也有直流信號發(fā)生時，就能夠更加準(zhǔn)確地判斷出該間隔回路中一定出現(xiàn)了直流共負(fù)極工作問題，出現(xiàn)了環(huán)網(wǎng)問題，在判斷出環(huán)網(wǎng)問題后，下一步要做的工作就是利用接地故障定位測試儀來逐層次、分步驟地判斷該間隔兩組直流回路可能出現(xiàn)的接線錯誤問題，在這一過程中需要特別注意的是：

（1）必須對兩組直流間的一切相關(guān)聯(lián)的開關(guān)進(jìn)行斷開處理。

（2）盡可能選擇模擬負(fù)極接地，在確保電力系統(tǒng)具有充分的靈敏度的基礎(chǔ)上來優(yōu)選接地電阻，為了防止出現(xiàn)保護(hù)拒動現(xiàn)象，所選接地電阻不要過小。而且要確保信號發(fā)生器從頭至尾鏈接在直流系統(tǒng)的電源一側(cè)。

（3）為了防止接地故障定位測試儀受到不良影響，在測試過程中應(yīng)該將一些可能帶來影響的設(shè)備進(jìn)行關(guān)閉處理。

2.2 第二類問題與對策

現(xiàn)實(shí)中的直流環(huán)網(wǎng)問題非常多，產(chǎn)生環(huán)網(wǎng)問題的原因也是五花八門，不僅會出現(xiàn)上述的共正極運(yùn)行或共負(fù)極運(yùn)行的問題，也很有可能出現(xiàn)直流交叉共運(yùn)行問題，也就是第一段直流系統(tǒng)的正極同第二段直流系統(tǒng)的負(fù)極共運(yùn)行，或者第一段直流系統(tǒng)的負(fù)極同第二段直流系統(tǒng)的正極共運(yùn)行等形成的直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題，導(dǎo)致這種問題的原因主要包括下面兩方面：

（1）間隔保護(hù)內(nèi)部的線圈、信號指示燈，他們的正極、負(fù)極都對應(yīng)來自于分開的兩段直流電源，如果共用同一組蓄電池，線圈和指示燈都能夠正常工作，然而，如果新增設(shè)一組蓄電池，也就是利用兩組蓄電池充當(dāng)電源，則會導(dǎo)致線圈與指示燈無法運(yùn)行的問題。

（2）一些變電站內(nèi)部，配置了雙蓄電池組，但是如果某個間隔出現(xiàn)了改造二次回路情況，就容易造成保護(hù)狀態(tài)下的線圈與指示燈的正極、負(fù)極對應(yīng)來自不同的電源組，也一樣會出現(xiàn)直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)的問題。

對于這種環(huán)網(wǎng)問題的解決，首先應(yīng)該對線圈和指示燈進(jìn)行檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)二者都不能夠正常勵磁或工作時，則應(yīng)該對應(yīng)尋找出現(xiàn)這些問題的原因，必要時也可以引入接地故障定位測試儀進(jìn)行測試，通過測試的方法來解除故障、解除環(huán)網(wǎng)問題。

3 總結(jié)

實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問題，引發(fā)環(huán)網(wǎng)問題的原因也是多種多樣的，特別是雙蓄電池組獨(dú)立工作模式運(yùn)用之后，更加劇了這種直流環(huán)網(wǎng)問題產(chǎn)生的步伐，在實(shí)際的工作中，必須積極發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)的原因，并對應(yīng)找到解決問題的方法，維護(hù)變電站直流系統(tǒng)的正常工作和運(yùn)轉(zhuǎn)。

[1]賈秀芳等.直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測綜合判據(jù)[J].電力系統(tǒng)自動化, 2009(16):47-49.