淺談變電站直流系統(tǒng)

吳忠麗

摘要：直流系統(tǒng)的可靠性是保證變電站安全運行的決定性條件之一。在直流系統(tǒng)發(fā)生故障后，如何快速及時地進行處理，盡可能的減少事故影響。首先，我們應該了解變電站電站直流系統(tǒng)各部分組成及功能，再根據(jù)直流系統(tǒng)的異常情況提出具體處理方法。

關鍵詞：變電站;直流系統(tǒng);直流消失;接地故障

引言

變電站的交直流系統(tǒng)是兩個獨立的電源系統(tǒng)。直流系統(tǒng)是為站內保護、自動裝置、信號、遠動設備、事故照明、斷路器控制回路等提供直流電源的設備。相對交流系統(tǒng)而言，直流系統(tǒng)較為穩(wěn)定，不受發(fā)電機、站用電及系統(tǒng)運行方式的影響，能夠在交流中斷的情況下，由后備電源—蓄電池組繼續(xù)提供直流電源，保障變電站整個系統(tǒng)設備正常運行。直流系統(tǒng)分布廣泛，電纜數(shù)量長且多，容易受環(huán)境或各種外來因素的影響，發(fā)生異常情況。下面通過介紹直流系統(tǒng)的組成和異常情況，找出解決辦法，僅供參考。

一、直流系統(tǒng)的組成

直流系統(tǒng)由交流輸入、充電裝置、蓄電池組、監(jiān)控系統(tǒng)、母線調壓裝置、直流饋線屏等單元組成。下面對組成直流系統(tǒng)的單元進行介紹。

1、交流輸入：一般采用兩路交流輸入電源，當一路交流電源失去后，另一路交流電源自動切換輸入。

2、充電裝置：將交流整流成直流。正常時，蓄電池處于浮充狀態(tài)，充電裝置提供較小的浮充電流。當蓄電池容量大幅度下降，裝置切換到均充。

3、蓄電池組：由多個額定電壓為2V閥控式鉛酸蓄電池串聯(lián)組成。保證直流系統(tǒng)失去交流輸入后仍能輸出直流電源。

4、監(jiān)控系統(tǒng)：對充電機工作狀態(tài)、蓄電池組電壓、饋線絕緣電阻進行監(jiān)測。當發(fā)生充電裝置故障，交流電壓異常，控制母線欠/過壓，直流接地，電池組熔斷器熔斷，絕緣監(jiān)察異常等情況時發(fā)報警信號。

5、母線調壓裝置：對直流系統(tǒng)中的控制母線和合閘母線進行調壓?？刂颇妇€上連接的是負荷較小且比較穩(wěn)定的控制、監(jiān)測、信號回路。合閘母線連接的是斷路器合閘線圈回路。該回路平時沒有負荷電流，斷路器合閘動作瞬間有很大的沖擊電流，造成合閘母線電壓短時下降。這時，母線調壓裝置對母線電壓進行調壓。

6、直流饋線：有輻射狀供電和環(huán)網(wǎng)供電兩種方式。環(huán)網(wǎng)供電方式多用于老舊變電站。現(xiàn)階段新建變電站一般采用輻射狀方式。因環(huán)狀供電網(wǎng)絡操作切換比較復雜，網(wǎng)絡路徑比較長，尋找故障點困難，所以輻射狀方式優(yōu)于環(huán)網(wǎng)供電方式。

二、直流系統(tǒng)異常情況

直流系統(tǒng)異常情況分為兩種，一種是內部因素，一種是外部因素。內部因素是組成直流系統(tǒng)個單元裝置異常，造成直流電源消失。外部因素是直流饋線支路因外部原因造成直流接地。

1、內部因素：直流電源消失可分為全部失電或部分失電。失電后會造成保護裝置異常，并失去功能，此時監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出直流電源消失報警信號。

2、外部因素：直流接地是直流系統(tǒng)最常見的故障。正常運行時，直流系統(tǒng)正負極對地絕緣電阻相等，對地電壓平衡。當發(fā)生一點接地時，正負極對地電壓發(fā)生變化，接地極對地電壓降低，非接地極電壓升高。故障原因大多是因為受氣候和設備運行環(huán)境的影響，發(fā)生間接性或非金屬性接地。直流系統(tǒng)一點接地仍然可以繼續(xù)運行，但必須及時消除，否則再發(fā)生第二點接地，極易引起直流短路和開關誤動拒動。

三、直流系統(tǒng)異常處理方法

1、直流失電處理。如果全站直流消失，應先檢查充電機電源是否正常，蓄電池組和總熔斷器是否正常，充電模塊是否有異味。如果直流部分消失，應先檢查直流消失設備的直流斷路器是否跳閘，如果檢查無明顯異常，可以對其進行是送一次。還有一種情況是饋線支路斷路器拒動越級跳閘造成直流母線失壓。應拉開拒動直流斷路器，恢復直流母線和其他支路供電。

2、直流接地查找方法。要排除直流接地故障必須要找到接地位置。接地點一般不止一個，可能是多個。大量的接地故障是不穩(wěn)定的，會因為空氣潮濕，電纜破損絕緣降低。這種情況會隨著天氣的變化自行消失。真正意義上的金屬點接地情況是比較少見的。最常用的是拉路查找法。根據(jù)絕緣監(jiān)測裝置所報支路進行拉入查找。拉路查找原則“先總路再支路，先一般后重要，先戶外再戶內”。如果所報支路是保護及控制回路，不要盲目拉路，匯報調控人員征得同意后再進行或采用便攜式儀器帶電查找，必要時向調控人員申請退出可能誤動作的保護。

結束語：

直流系統(tǒng)的異常處理都必須在短時間內完成，保證直流系統(tǒng)的可靠運行。直流接地查找是一件比較繁瑣的工作，無論采用什么方式都是比較困難的。所以要防微杜漸做好預防工作，加強設備管理，做好日常運維工作。

參考文獻：

[1]變電站直流系統(tǒng)接地原因分析及對策;江西電力;胡堅;2009.3

[2]變電站交直流系統(tǒng)講解;中科森尼瑞