解析110kV變電站直流系統運行與維護

王愛斌

摘 要：110kV直流電源作為電力系統中重要的組成部分之一，其具有相對的獨立性，其他系統的運行不會對其產生影響，在電力部門將交流系統停止運行后還能繼續工作。本文就對110kV變電站直流系統運行與維護進行了詳細討論。

關鍵詞：110kV變電站 直流系統 日常檢查 運行 維護

引言

直流系統的正常與否，直接影響到變電所繼電保護及自動化設備的運行，可以說，直流系統如果發生故障不能提供正常的直流電源，整個變電所都將被迫停運。所以提高直流系統的可靠性，加強對直流系統的監視，及時發現異常并予以消除非常重要。

1、直流系統設計要求及注意事項

用于二次控制系統和繼電保護、安全自動裝置的直流供電電源，規程要求其電壓紋波系數不大于2%；作為用電設備的電源端，直流供電電源輸出電壓應略高于用電設備的額定電壓，正常情況下直流供電電源輸出電壓約為用電設備的額定電壓的1.05倍，如用電設備的額定電壓是220V，則直流供電電源輸出電壓約為直流231V；如用電設備的額定電壓是110V，則直流供電電源輸出電壓約為直流116V。最高輸出電壓不得高于額定電壓的110%，在失去交流供電后，直流供電電源僅靠蓄電池組作為供電電源，需對直流系統的輸出電壓加強監視，確保直流供電電源輸出電壓不低于額定電壓的85%，否則將導致二次控制系統和保護設備不能可靠運行，后果不堪設想。

當繼電保護裝置雙重化配置時，兩套繼電保護裝置和跳閘線圈應分別由不同的電源對應供電，第一套保護裝置對應第一組跳閘線圈，第二套保護裝置對應第二組跳閘線圈，對于斷路器機構內的操作閉鎖回路，應由獨立的直流熔斷器或自動開關供電。由一套裝置控制多組斷路器（例如母線保護、變壓器差動保護、各種雙斷路器接線方式的線路保護等）時，各保護裝置與每一斷路器的操作回路應分別由專用的直流熔斷器或自動開關供電。單斷路器接線的線路保護裝置也不建議與斷路器操作回路合用直流熔斷器或自動開關，防止母線保護或自動裝置作用于斷路器時發生失靈。采用遠后備原則配置保護時，其所有保護裝置，以及斷路器操作回路等，可僅由一組直流熔斷器或自動開關供電。特別要提出的是，500kV變電所在正常運行時，一定要保持兩組蓄電池系統的獨立性，即電氣上不相連接。這不僅有助于提高直流系統的可靠性，同時也能有效地減小直流系統的對地電容，減小直流接地時產生的電容電流。

信號回路應由專用的直流熔斷器或自動開關供電，不得與其他回路混用。由不同熔斷器或自動開關供電的兩套保護裝置的直流回路之間不允許有任何電的聯系，各保護裝置之間、保護柜之間、柜與其它設備之間等，均應采用光纖、光電耦合或繼電器空接點進行連接，不應有電的直接聯系。每一套獨立的供電回路均應設有直流電源消失的報警回路，避免發生由于接線松動或發生故障時電源消失卻無法立即報警的問題。

事故照明宜分為兩個回路，分別接在兩段母線上；在有直流動力合閘和大容量直流電動機的情況下，這些動力負荷應按其額定容量，平均分配在兩組蓄電池上；其他直流負荷，如試驗電源，交流不間斷電源設備，常明燈，遠動通信裝置的備用電源等應按其容量平均接在直流母線上。

2、對110kV變電站直流系統出現問題時的處理措施

2.1對直流模塊故障的處理對策

直流模塊發生故障分為兩種情況，一種情況是單個直流模塊出現問題，如果直流模塊無顯示，就表示是模塊中的保險絲出現問題，只需要對其進行更換就可以解決；如果出現的是顯示異常現象問題，就是模塊的工作系統出現紊亂的現象，只需要將模塊進行重新啟動就可以解決。如果還是無法對顯示進行改善，那就要對系統進行全面的檢查，最終確定出現問題的部位來進行處理。另一種情況就是整個模塊出現了問題，就需要先使模塊停止運行，對其進行檢修，并且，在檢修過程中為了使系統能夠繼續進行工作，還要根據需要檢修時間長短來對其進行管理，檢修時間較短時，可以加入電池組來保證其正常地運行，如果檢修的時間較長，就要選擇一個性能良好的模塊暫時代替其進行工作。

2.2對母線電壓出現異常的處理對策

在直流系統母線電壓出現異常的故障中，首先就要對電壓進行有效的測量，并與系統正常運行時的電壓做出比較，如果出現的是電壓增大的情況，將浮沖電流進行就一定的減小就可以了，如果出現的是電壓減小的情況，這就需要對浮沖電流進行檢查，觀察其是否出現突然增加的現象，如果出現這一現象，就要對自動調壓設備進行檢查，反之則表示浮充電流無故障，將電流進行一定的提高就可以了，這樣就可以將異常的的問題進行解決，然后通知專業的修理人員來對其進行進一步修理工作。同時，直流系統母線還會出現缺項的問題，在出現這種問題時，就要馬上對電源進行檢查，查看電源開關是否存在問題，并且對與電源連接的各條線路進行檢查，是否存在松動、斷線等現象。

3、對110kV變電站直流系統接地故障的分析

3.1存在的危害

在直流系統接地故障中，存在著以下兩種情況：如果發生的是一點接地，不能造成系統的短路，對直流系統無影響，可以使直流系統保持正常地運行，但是要對其進行快速地檢修，以免另外一點接地，對系統造成影響。然后就是兩點同時接地了，如果出現這種情況，就會對系統內部的各種設備造成一定的影響，使系統出現短路的現象，對繼電器進行一定破壞，影響系統的正常運行，甚至會出現嚴重的安全事故。而在直流系統中，往往是先發生一點接地，在對其不重視的情況下才產生的兩點接地，因此，當直流系統出現一點接地時就要進行及時地處理，降低兩點接地的發生概率，使直流系統的運行得到有效的保證。

3.2產生原因

在直流系統中線路比較多，結構比較復雜，其進行工作的過程又是一個漫長的過程，這種情況下，其內部結構隨著時間的推移，功能逐漸的下降；并且直流系統中很多部分往往是裸露在室外的，例如端子箱、機構箱等，在一些天氣的影響下，比如酸雨、大風等，會對其進行一定的腐蝕，由于直流系統在運行的過程中存在著這些因素，就會導致直其出現節點的現象；而且，在直流系統的運行過程中，缺乏有效的護理工作，沒有對其進行定期的檢修，致使一些設備的絕緣性能得不到保證，也會造成系統接地現象；并且，在人員對系統進行操作時，由于使用的操作方式不正確，導致一些具有導電性能的物品掉落到元件上也會造成接地現象的出現。

3.3解決對策

3.3.1絕緣監控裝置

在對直流系統進行設計時，可以在其中加入相應的絕緣監控裝置，當系統出現接地故障時，電路中就會出現相應的信號，該裝置就會對這些信號進行收集，將收集到的信號進行分析，將分析出來的結果提供給相關的工作人員，工作人員根據其提供的結果就可以準確地判斷出故障的發生地點，對其進行處理。

3.3.2瞬間拉路法

根據每條線路負載的重要程度將其排序，依次將這些支路由輕到重拉開，當對某一條支路拉開后，發現系統的運行全部回歸正常，就表示該條支路上出現了接地故障。雖然進行這項工作時不受其他因素的影響，但是需要對每一條支路進行拉開，對直流系統的工作造成了一定的影響。

4、總結

隨著直流系統應用的增加，加強對其運行以及維護研究的重視程度。在直流系統運行與維護過程中，要嚴格按照工作要求來進行，最少需要兩個工作人員來進行，同時還要對電流回流的現象進行控制，以防電流進入其他的接口，對整個電力系統產生嚴重的影響。

參考文獻

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