淺談500kV變電站直流系統的運行及維護

何東升

摘 要：直流系統是整個500kV變電站中的核心，其為斷路器、應急電源、自動設備、信號設備等提供直流電源，在500kV變電站運行過程中，一旦直流系統發生運行故障，必須會影響500kV變電站的安全運行，因此應特別重視直流系統運行維護，結合直流系統故障或者異常情況，按照500kV變電站運行要求，有針對性地采取有效運行維護措施，消除故障隱患，保障500kV變電站的穩定性和安全性。 本文分析了500kV變電站直流系統接地故障維護和異常處理方法。

關鍵詞：500kV變電站；直流系統；運行；維護

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

直流系統作為500kV變電站中的獨立電源，其為多種設備和裝置提供穩定的直流電源。為了提高500kV變電站的安全性，必須加強直流系統的運行維護，結合直流系統運行狀態，采取科學、有效的運行維護措施，定期對直流系統進行檢查維護，降低直流系統故障發生率。

一、500kV變電站直流系統接地故障維護

1.直流系統接地故障危害

一旦500kV變電站直流系統發生接地情況，如果系統沒有產生短路電流，可以保持直流系統繼續運行，但是相關工作人員應及時找出接地點，及時消除直流系統接地故障，如果直流系統的另一點再發生接地，很可能造成斷路器、繼電保護裝置、信號裝置的拒動或者誤動，導致直流系統短路，造成繼電器或者熔斷器燒壞，嚴重影響了500kV變電站安全性，所以為了保障500kV變電站的安全運行，仔細查找直流系統接地故障點，加強在線監測，及時消除系統接地故障。

2.直流系統接地故障原因

直流系統長時間運行過程中很容易受到空氣溫度、濕度等因素的影響，經常出現電纜絕緣破損老化、接地端子松動、元件損壞等問題，使得直流系統絕緣能力不斷下降。500kV變電站直流系統發生接地故障主要是由于以下幾個原因：其一，沒有采取有效措施對直流電纜線路科學處理；其二，金屬物件掉落到直流系統元件上、人員誤碰等；其三，直流系統運行環境比較潮濕，直流設備和二次回路受潮，或者直流系統密封不嚴密導致進水；其四，直流設備、二次回路由于嚴重老化、年久失修發生故障，造成直流系統絕緣性能下降；其五，直流系統接線錯誤或者設備元件組裝、二次回路連接不合理，例如，交直流帶電體設置距離不符合設計要求、直流電和交流電共同一根電纜線路等，造成直流系統接地故障。

3.接地故障查找

當直流系統發生接地故障時，應仔細分析接地故障原因，結合直流系統運行狀態，確定系統接地故障范圍，對于直流系統中的重要負載，對供電回路先進行分離，然后通過直流接地檢測儀器逐一查找；對于短時停電或者不重要的支路，通過瞬時停電法來查找接地故障點。在接地故障查找中先查戶外，然后檢查戶內，先查找容易發生接地故障的支路，然后查找一般支路。

4.具體查找方法

采用絕緣監控裝置全面監測直流系統運行狀態，科學判定正極和負極的接地程度以及何極接地，采用瞬時停電法，將不重要的直流系統回路斷開，若500kV變電站中的負載不允許直流系統停電，通過分流環路供電回路，采用直流接地檢測檢測儀器準確查找，接地支路確定以后，最后隔離或者拆除這個支路上的客廳點分支路和負載。若某接地點位置直流系統某回路上，應逐步查找該回路上的連接線和所有設備，直到查出接地點。如果查找直流系統負載回路中沒有接地點，要仔細查找充電設備、母線、蓄電池組等，在具體查找過程中可以采用以下方法：

（1）瞬時拉路法

按照500kV變電站負載運行情況和重要程度，將直流負載支路在短時間內拉開直流屏，當某一支路切斷以后故障立即消失，可判斷接地點在該支路上，然后繼續采用拉路法，逐一排查各個支路，但是這種瞬時拉路法在實際應用中需要逐步拉掉各個支路，在很大程度上影響直流供電的安全性和可靠性。

（2）絕緣監控裝置查找法

在500kV變電站直流系統中設置絕緣監控裝置，可以對直流系統運行狀態進行實時在線監測，密切關注對地絕緣、電壓變化等情況。當直流系統發生故障時，系統處理器可以根據所有線路采集信息全面分析故障原因，準確計算接地電阻值，實現接地支路的自動查找。這種絕緣監控裝置在直流系統中的應用，在查找系統接地故障時不需要切斷直流負載支路，能夠有效保障直流供電的安全性和可靠性，可以準確查找出多點非金屬接地故障。如果直流系統發生金屬接地時，由于金屬接地支路發生短接，系統中其他支路沒有信號通過，因此要先查找出金屬接地支路，然后再依次查找非金屬性接地支路。

二、500kV變電站直流系統異常處理方法

1.直流模塊故障

500kV變電站直流系統中的某個直流模塊顯示異常或者無法顯示，對于顯示異常的情況，重新啟動模塊電源，檢查其是否可以恢復正常；對于無法顯示的情況，有可能是直流系統內部保險絲熔斷，這時要拆開該直流模塊，若檢查保險絲正常，可以更換該直流模塊或者返廠處理；如果直流模塊內部發生運行故障，及時退出運行，檢查直流模塊是否過負載運行，及時進行維修。如果整套的直流模塊運行出現問題，要退出運行狀態，如果需要較長時間，選擇另一套直流模塊，如果時間較短可以選擇蓄電池組帶變電站負載運行。

2.母線電壓異常

若直流系統母線缺相，要仔細檢查其電源運行狀態，電源開關是否存在故障或者電源是否存在缺相情況，各個接線是否存在斷線、脫落、松動等情況。若母線電壓過低，要檢查蓄電池組是否發生故障，直流負載是否在短時間內快速增加、浮充電流是否在規定范圍內，如果直流負載突然增大，要仔細檢查直流系統中的自動調壓設備運行狀態是否正常，如果自動調壓不正常，要立即開啟手動調壓設備，合理控制母線電壓，將自動調壓設備退出，通知專業檢修人員前來維護。若母線電壓過高，要及時將浮充電流降低，及時恢復母線電壓。

3.蓄電池異常

當蓄電池的檢測值和實測值都不正常，并且兩者數值相等或者相近時，要檢查蓄電池極板是否發生變形、彎曲、龜裂等情況，檢查蓄電池是否存在漏液、裂紋、鼓包等情況，一旦發現這些情況，要立即更換蓄電池。同時，當蓄電池檢測值為零，實測值正常時，拆解蓄電池熔斷器，通過萬用表檢測熔斷器是否發生熔斷，如果發生熔斷，及時進行更換，恢復蓄電池電壓檢測狀態。另外，蓄電池插排中個別插件接觸不良，造成巡檢模塊發生接收故障或者無法采集，可以拔下該插排重新安插，如果巡檢模塊仍然運行異常，應及時進行更換。

結語

500kV變電站直流系統運行維護是一項非常重要、復雜的工作，必須根據直流系統的不同狀態，有針對性地采取查找方法和檢修措施，同時，為了保障直流系統運行安全，要做好預防維護，加強直流系統日常運行管理，防微杜漸，及時消除小故障和小隱患，提高500kV變電站的安全性和可靠性。

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