淺談變電站直流系統(tǒng)的故障判斷和異常處理方法

【摘 要】直流系統(tǒng)是110kV變電站的重要電氣設備之一，在變電站中為自動裝置及事故照明、信號、控制、繼電保護等提供可靠的直流電源。也為操作提供可靠的操作電源。直流系統(tǒng)的可靠是變電站安全運行的保證，對變電站的安全運行起著至關(guān)重要的作用。本文簡要介紹和總結(jié)了直流系統(tǒng)常見的故障判斷及處理方法：直流系統(tǒng)接地的判斷和處理、蓄電池故障的判斷和處理、其它故障的判斷和處理。

【關(guān)鍵詞】直流系統(tǒng)接地 蓄電池故障 判斷和處理

直流系統(tǒng)的可靠運行是電網(wǎng)安全運行的保證。本文主要歸納總結(jié)了一下變電站直流系統(tǒng)發(fā)生故障的判斷和處理方法，對在變電站值班員處理分析實際問題有一定的作用。

一、直流系統(tǒng)接地的判斷及處理方法

（一）發(fā)現(xiàn)直流接地的方法

1.通過觀察直流絕緣監(jiān)測裝置，判斷直流系統(tǒng)絕緣是否存在異常

絕緣情況良好時，正、負母對地電壓平衡（或者相差不大），對地電阻平衡且大于數(shù)十千歐。如果發(fā)現(xiàn)正、負極對地電壓偏差較大或者電阻較小，則表明其中有一極對地絕緣情況不是很好，需要進一步檢查。如果正、負極對地電阻下降，但此時對地電壓仍平衡，則說明兩極對地絕緣都存在問題，需要進一步查找，但此類情況較少。電壓偏差也可能由于裝置本身平衡電橋設置不平引起，因此在設備交接驗收的時候應對裝置顯示電壓情況進行檢查排查裝置本身平衡電橋設置正常。

110V直流系統(tǒng)絕緣不良的判據(jù)是兩極對地電壓絕對值差超過20V； 110V直流系統(tǒng)接地的判據(jù)是絕緣降低到7KΩ以下。

2.直流系統(tǒng)單極或者雙極絕緣異常點查找

在通過觀察直流絕緣監(jiān)測裝置，初步判斷出直流絕緣存在問題后，需要進一步查找接地點或者絕緣薄弱點。一直以來人工查找方法是：逐條拉合負荷支路，然后再解端子、搖絕緣。該方法費時費力，而且安全風險大?，F(xiàn)在可以使用專業(yè)的在線絕緣檢測儀器，在不拉負荷支路的情況下，在線查找接地點或者絕緣薄弱點。目前的在線絕緣檢測儀器通常采用低頻小信號注入法，其基本原理是在接地母線與大地之間施加一個超低頻信號，其電流沿著接地點方向流動。

（二）發(fā)生直流系統(tǒng)接地后的處理

直流系統(tǒng)發(fā)生接地可能造成保護的誤動或拒動，應盡速消除，恢復正常，直流系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣異常時的處理方法：（1）直流系統(tǒng)接地后，運維人員應記錄時間、接地極、接地檢測裝置提示的支路號和絕緣電阻等信息，匯報調(diào)度及工區(qū)。（2）直流接地后，應立即停止站內(nèi)相關(guān)工作，檢查直流接地是否由站內(nèi)工作引起。（3）直流接地后，正常應由繼保人員采用專用儀器進行查找。緊急情況下，經(jīng)工區(qū)同意并匯報調(diào)度，可用試拉的方法尋找接地回路，先拉接地檢測裝置提示的支路，接地不能消失再拉其他支路，并按照先次要后重要的順序逐路進行。具體為：①不影響正常運行、或影響較小的直流回路：如有工作的回路；熱備用或冷備用回路；直流母線上非保護和控制回路，如事故照明、逆變器、蓄電池、充電機、試驗電源、信號電源、后臺機電源等。②影響正常運行的回路，拉路必須得到有關(guān)調(diào)度的許可，并且失電時間要盡可能短：剛操作過的回路；斷路器控制回路（單跳圈）、保護裝置（單套配置）的直流回路。

（三）處理直流系統(tǒng)接地時的注意細節(jié)

（1）應至少由兩人進行拉路法查找直流接地。（2）直流系統(tǒng)接地，其他二次回路上的工作應立即停止，除繼保人員尋找接地故障外，其他人員禁止在直流系統(tǒng)上進行任何帶電工作。（3）雷雨天氣時，禁止拉路查找直流接地。

二、蓄電池故障的判斷及處理方法

（一）閥控密封鉛酸蓄電池故障及處理

（1）一般溫升超標、充電電流過大、內(nèi)部有短路或局部放電、充電電壓超過2.4V×N、安全閥動作失靈等原因造成內(nèi)部壓力升高會使閥控密封鉛酸蓄電池殼體變形。處理方法有檢查安全閥是否堵死，降低充電電壓，減小充電電流。（2）一般蓄電池內(nèi)部失水干涸、電解物質(zhì)變質(zhì)會使蓄電池一放電，電壓很快下降到終止電壓值。此時處理方法是更換蓄電池。

（二）鎘鎳蓄電池故障及處理

鎘鎳蓄電池若容量下降，且放電電壓低。處理方法如下：更換無法修復的電池，更換電解液，用I5電流進行5h充電后，使充電電流減到0.5 I5電流，接著繼續(xù)充電（3-4）h，停止充電（1-2）h后，用I5放電至終止電壓，再進行上述方法充電和放電，如此反復（3-5）次，使容量有所恢復。如果容量依舊恢復不了，即刻更換蓄電池。

三、其它故障的判斷及處理方法

（1）蓄電池組熔斷器如果熔斷，就要立即進行檢查處理，適當采取可靠措施，以防直流母線迅速失電。（2）當直流充電裝置內(nèi)部故障跳閘后，可以啟用備用的充電裝置代替故障的充電裝置運行，并及時修改好運行參數(shù)。（3）蓄電池組發(fā)生爆炸、開路時，應果斷將空氣斷路器或蓄電池總?cè)蹟嗥鲾嚅_，投入備用設施或采取其他措施來消除故障，使運行方式恢復正常。若無備用蓄電池組，在事故處理中只能利用充電裝置帶直流系統(tǒng)負荷運行時，且充電裝置不滿足斷路器合閘容量要求時，應臨時斷開合閘回路電源，待事故處理完畢后及時恢復其運行。（4）整流模塊面板無顯示，檢查熔斷器是否熔斷，若熔斷更換；若無熔斷，啟用備用模塊或更換模塊。（5）自動調(diào)壓裝置不正常，啟動手動調(diào)壓裝置，退出自動調(diào)壓裝置，通知檢修人員處理。（6）母線電壓過高，測量母線電壓，若顯示正確，則降低浮沖電流，使其恢復正常；若顯示問題，更換模塊。過低則測量母線電壓，若顯示正確，檢查浮沖電流是否正常、直流負載有無劇增、蓄電池組有無故障；若屬自動調(diào)壓裝置異常，啟動手動調(diào)壓裝置，并退出自動調(diào)壓裝置，通知檢修人員處理。（7）無輸出檢查是否缺相，各接線有無松動、脫落、斷線等；檢查電源和開關(guān)是否正常。

四、結(jié)束語

直流系統(tǒng)是變電站故障發(fā)生極度頻繁、查找及處理也很困難的系統(tǒng)。若值班員在現(xiàn)場遇到有直流系統(tǒng)發(fā)生故障時，需要根據(jù)相關(guān)信息盡快做出判斷，以上為初步總結(jié)的一些處理流程，尚有許多不足之處，請同行指正。

參考文獻：

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