變電站中直流系統(tǒng)存在的環(huán)網(wǎng)問(wèn)題及解決方法

黃 勇（雅安蜀能水利水電工程有限責(zé)任公司，四川 雅安 625000）

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變電站中直流系統(tǒng)存在的環(huán)網(wǎng)問(wèn)題及解決方法

黃 勇
（雅安蜀能水利水電工程有限責(zé)任公司，四川 雅安 625000）

摘 要：電能一直在國(guó)民的生產(chǎn)、生活中起到極其重要的保障作用，這對(duì)我國(guó)社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起到了推動(dòng)作用。為滿足不斷增長(zhǎng)的用電需求，電力系統(tǒng)建設(shè)得到了廣泛發(fā)展，然而，在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中有很多系統(tǒng)故障問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重阻礙了整個(gè)電力系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。本文對(duì)變電站直流系統(tǒng)中的環(huán)網(wǎng)問(wèn)題展開(kāi)了探討，并提出了相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞：變電站；直流系統(tǒng)；環(huán)網(wǎng)問(wèn)題；解決辦法

變電站的直流系統(tǒng)在整個(gè)供電線路中是獨(dú)立運(yùn)行的，相當(dāng)于變電站的“心臟”，保障了變電站信號(hào)、控制、自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)和事故照明等方面操作電源的供應(yīng)，可見(jiàn)，直流系統(tǒng)的可靠與否直接影響著整個(gè)變電站乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。用電需求的日益增長(zhǎng)給變電站直流系統(tǒng)帶來(lái)了更大壓力，更容易出現(xiàn)一些故障問(wèn)題。

一、變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問(wèn)題危害

一旦直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)故障就會(huì)引發(fā)一定的危害，例如，可能會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)、影響蓄電池實(shí)際使用時(shí)間以及造成保護(hù)誤動(dòng)等情況。這一危害的影響要比接地故障嚴(yán)重很多，但是因?yàn)閷?duì)這種危害的認(rèn)知以及了解的欠缺，使得相關(guān)部門(mén)沒(méi)有給予直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)故障足夠地重視，進(jìn)而導(dǎo)致由環(huán)網(wǎng)故障導(dǎo)致的事故頻頻發(fā)生。

（一）火災(zāi)

當(dāng)兩套直流系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)故障時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致這兩套蓄電池出現(xiàn)并列運(yùn)行，進(jìn)而可能會(huì)產(chǎn)生巨大的電流，而當(dāng)此電流流經(jīng)直徑相對(duì)不大的供電電纜時(shí)，就會(huì)使電纜長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)載狀態(tài)，出現(xiàn)發(fā)熱情況，甚至引發(fā)火災(zāi)，致使直流系統(tǒng)被燒毀，后果將十分嚴(yán)重。

（二）降低蓄電池的使用時(shí)間

蓄電池會(huì)受到制造工藝的影響，使得一個(gè)生產(chǎn)批次的蓄電池，在容量、放電率等方面都所有不同，而不同生產(chǎn)廠家的蓄電池更是如此。在兩套蓄電池出現(xiàn)并行運(yùn)行時(shí)，由于浮充電壓一致，就會(huì)使其中一組蓄電池出現(xiàn)欠充電現(xiàn)象，而另外一組則會(huì)過(guò)充電，這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致蓄電池使用時(shí)間受到影響。

二、變電站直流系統(tǒng)中產(chǎn)生環(huán)網(wǎng)問(wèn)題的原因

要解決直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)故障問(wèn)題，需要從其發(fā)生的原因入手。首先，在一些新建的工程中，負(fù)荷電源線會(huì)在同一時(shí)間中在兩套直流系統(tǒng)中出現(xiàn)，以此發(fā)生寄生回路問(wèn)題。另外，在擴(kuò)建以及技術(shù)改造工程中也會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。其次，維護(hù)人員操作不當(dāng)造成的故障，這主要是因?yàn)樵谶\(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行電力負(fù)荷操作時(shí)，要將同一負(fù)荷中的兩段母線同時(shí)合上，然后再對(duì)另外一路開(kāi)關(guān)進(jìn)行斷開(kāi)工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一段母線轉(zhuǎn)移到另一端母線中的目標(biāo)。但是存在的問(wèn)題是運(yùn)行維護(hù)人員經(jīng)常在操作過(guò)程中并沒(méi)有斷開(kāi)空氣開(kāi)關(guān)的母線，以此發(fā)生兩套直流系統(tǒng)發(fā)生并列運(yùn)行的狀況。再次，兩個(gè)系統(tǒng)電氣相連問(wèn)題。在原始的直流系統(tǒng)工作狀態(tài)下，如果要再加入另外一套直流系統(tǒng)，那么分配給新建直流系統(tǒng)的電力負(fù)荷就會(huì)與原始的直流系統(tǒng)發(fā)生電氣連接的狀況，從而導(dǎo)致直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)故障。最后，絕緣下降問(wèn)題。在一根電纜中會(huì)有兩套直流系統(tǒng)，這兩套直流系統(tǒng)的供電可能發(fā)生回路，那么如果電纜之間的絕緣材料出現(xiàn)問(wèn)題，引起的后果是兩套直流系統(tǒng)發(fā)生連接，導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)故障。

三、不同類(lèi)型環(huán)網(wǎng)問(wèn)題及其解決辦法

其一，兩段直流系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)共正級(jí)或共負(fù)極，亦或是正、負(fù)極連接到一起是最常發(fā)生的一種直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問(wèn)題。通常情況下引發(fā)此類(lèi)環(huán)網(wǎng)問(wèn)題的原因是有寄生回路存在于二次回路中，尤其是路段器跳合閘回路和電壓切換回路。當(dāng)直流正、負(fù)極中任何一端接地都可能使繼電保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)，甚至是拒絕啟動(dòng)的現(xiàn)象，所以，若兩段直流母線在蓄電池出口電壓不同的情況下并列共極運(yùn)行，就會(huì)使兩組蓄電池的內(nèi)部都形成環(huán)流，從而縮短蓄電池的使用壽命；若兩段直流母線共用正極或共用負(fù)極，則當(dāng)其中一段母線發(fā)生設(shè)備故障時(shí)將引起另一段母線也發(fā)生故障；兩段直流母線都有屬于自己的獨(dú)立電源系統(tǒng)，若一段母線的正極同另一段母線的負(fù)極形成環(huán)網(wǎng)，就會(huì)造成保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)過(guò)程中的繼電器動(dòng)作不可靠。因此，這種共極運(yùn)行的現(xiàn)象亟待解決。

解決辦法：首先，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，模擬其中一段直流發(fā)生了高阻接地現(xiàn)象，然后利用判斷直流系統(tǒng)接地故障的便攜式定位裝置查找存在于二次回路當(dāng)中的共極運(yùn)行問(wèn)題。使用此種方法時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：將兩組直流間所有的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；盡量模擬負(fù)極接地，并在保證靈敏度的前提下不能使用太小的電阻；保持信號(hào)發(fā)生器一直與直流支路電源端相連接，鉗表和故障檢測(cè)器則一直在直流支路負(fù)荷端檢測(cè)；當(dāng)放置于直流系統(tǒng)中的絕緣監(jiān)察裝置同便攜式直流接地測(cè)試儀之間有相互干擾的現(xiàn)象時(shí)，可將該絕緣監(jiān)察裝置暫時(shí)關(guān)掉。

其二，兩段直流正、負(fù)極交叉運(yùn)行，即一段直流的正極與另一段直流的負(fù)極連接，或一段直流的負(fù)極與另一段直流的正極連接，形成環(huán)網(wǎng)問(wèn)題。通常情況下，引發(fā)此種情形環(huán)網(wǎng)問(wèn)題的情況有兩種：一是正常情況下運(yùn)行狀態(tài)中的兩組直流電源和其所帶的負(fù)荷之間并不存在電氣聯(lián)系，比如間隔保護(hù)內(nèi)部的信號(hào)指示燈、線圈的正、負(fù)極連接的兩段相互分開(kāi)的直流電源。若用兩個(gè)蓄電池組作為供應(yīng)電源，就會(huì)引發(fā)線圈和指示燈出現(xiàn)異常。二是在某些變電站的內(nèi)部都配備了兩個(gè)蓄電池組，若改動(dòng)其中某一間隔的二次回路時(shí)有處于保護(hù)狀態(tài)中的指示燈正負(fù)極，或線圈正負(fù)極連接在不同的電源組這種現(xiàn)象出現(xiàn)，就會(huì)引發(fā)直流系統(tǒng)出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)問(wèn)題。

解決辦法：檢查線圈是否勵(lì)磁、指示燈是否處于亮燈狀態(tài)，因?yàn)橐坏╇妷哼^(guò)低，就會(huì)使線圈失去磁力，或者使信號(hào)指示燈亮度降低，根據(jù)此種情況就可以找出問(wèn)題起因。若兩段直流確實(shí)存在直接相連的現(xiàn)象，則應(yīng)使用便攜式直流接地測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)，以此來(lái)發(fā)現(xiàn)故障、排除故障。

此外，在新建變電站，或?qū)ψ冸娬具M(jìn)行技術(shù)改造、擴(kuò)建的施工中可以通過(guò)在其中加裝環(huán)網(wǎng)警告裝置來(lái)防止產(chǎn)生新的環(huán)網(wǎng)故障問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)

直流環(huán)網(wǎng)問(wèn)題是變電站運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生的一種故障問(wèn)題，給整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性造成很大影響，而引發(fā)環(huán)網(wǎng)問(wèn)題產(chǎn)生的原因有很多，所以，在實(shí)際工作中要加強(qiáng)對(duì)此問(wèn)題的重視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決，保障變電站的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

［1］邢春江.變電站直流系統(tǒng)淺析［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2015（7）：191.

［2］潘祖鴻，朱海松，趙良濤，等.變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)問(wèn)題分析與對(duì)策探究［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2014（17）：125.

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A