對220kV變電站直流系統(tǒng)故障的研究

曹洋

摘 要：220kV變電站直流系統(tǒng)是變電站中十分重要的組成部分，肩負著維持變電站正常工作的責任。本文闡述了直流系統(tǒng)故障的類型，重點分析了220kV變電站直流系統(tǒng)故障原因，并提出了預防的方法，希望以此對直流系統(tǒng)的運行提供借鑒。

關鍵詞：變電站;直流系統(tǒng);故障研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.155

0 引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電力的需求越來越大，這也為變電站的工作帶來了一定的壓力。在變電站工作的過程中，直流系統(tǒng)發(fā)揮著關鍵的作用，保證直流系統(tǒng)的正常運行是變電站的基本任務。

1 直流系統(tǒng)故障的類型

1.1 直流電源失壓

直流電源是維持電路穩(wěn)定的關鍵裝置，如果直流電源失壓就會造成控制回路、監(jiān)控系統(tǒng)等重要的電力系統(tǒng)失去作用，不能對直流系統(tǒng)進行監(jiān)視和正常工作，從而影響送電工作。而直流失壓如果出現(xiàn)在保護裝置中，就會造成繼電器產(chǎn)生失磁的情況，從而造成跳閘事故。一般情況下220kV變電站的事故都是由于直流電源失壓所引起的，使得線路短路從而產(chǎn)生跳閘保護。通常情況下造成直流電源失壓的原因有三點：第一，短引線保護并沒有進行獨立的保護投退壓板設計，和主保護共同使用一套出口壓板，長此以往就會造成失壓情況;第二，短引線的設定數(shù)值低于標準，負荷的電流超出了承受的極限;第三，短線保護的回路設計不科學，當電源失壓時就會造成跳閘現(xiàn)象。如圖1所示[1]。

1.2 直流系統(tǒng)接地

在直流系統(tǒng)的故障中，危害最大的就是直流系統(tǒng)接地故障，也是最常見的故障，在實際的變電站運行中，直流系統(tǒng)接地的故障發(fā)生比例是最大的。直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，不會馬上產(chǎn)生短路電流，監(jiān)視系統(tǒng)會發(fā)出警報信號，讓工作人員知道接地情況的發(fā)生，直流系統(tǒng)還可以正常的運行。但是如果發(fā)生了另一點接地故障，就會直接造成直流電源系統(tǒng)的短路，造成熔斷器熔斷，讓設備失去電源的支撐，引發(fā)電力事故。在接地事故中，主要的事故有兩種：第一種為直流正極兩點接地，這會引發(fā)繼電保護和斷路器的錯誤判斷，還會導致合閘線圈、繼電器線圈勵磁等情況，如圖2所示。第二種為直流負極兩地接地，在二次回路中產(chǎn)生了兩點接地，會使繼電器短接，從而導致越級跳閘，加大事故的嚴重性。在直流負極同時接地時，會導致線圈的短接而失去作用，并且還會導致直流回路短路電流的產(chǎn)生，造成電源保險熔斷失去保護電源的作用，如圖3所示。

2 直流系統(tǒng)故障原因分析

2.1 設計遺留問題

直流系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因很多都是設計和施工的遺留問題，由于設計失誤使得兩端直流混接，交直流混接的產(chǎn)生，或者是由于施工人員在施工時因為技術原因?qū)е碌膬啥酥绷骰旖拥那闆r出現(xiàn)。在施工時，不能夠按照標準進行施工就會導致直流回路產(chǎn)生裸線或者線頭接觸柜體等情況，這是由于施工工藝不過關造成的，也是直接引起接地情況原因。同時在進行維護檢修的過程中，也可能由于維護人員的粗心導致接地或短路發(fā)生。

2.2 絕緣材料老化

對于運行年限比較長的變電站來說，絕緣材料老化是導致直流系統(tǒng)故障的主要原因。由于變電站工作年限較長，導致了控制電纜或者接線端子的絕緣線出現(xiàn)了老化，會導致變電站的短路情況和接地的幾率大大的增加，還可能是因為繼電保護元件和絕緣材料不能夠達到標準，絕緣性比較低從而使得在過電時發(fā)生了燒傷，從而加大了絕緣線的破損程度。

3 直流系統(tǒng)故障預防

3.1 嚴格控制設計

直流系統(tǒng)的工作范圍比較廣泛，涉及到了很多的外部設備和線路，所以想要完全杜絕故障的產(chǎn)生是很難的，所以就要加強預防措施來降低故障出現(xiàn)的頻率，盡量避免發(fā)生故障。可以從設計和施工中入手，避免出現(xiàn)兩段直流混接和交直流混接的情況出現(xiàn)，并且要保證直流回路繼電器和交流繼電器、接觸器等設備的間距，避免交流回路在進行電壓切換時與直流回路產(chǎn)生聯(lián)系，從而導致短路。在施工完成后要進行詳細的檢查，確保所有的設備都對接正常，能夠正常工作。

4 結(jié)論

綜上所述，直流系統(tǒng)在變電站之中占據(jù)了至關重要的地位，所以要積極的采取一些有效的措施來保證直流系統(tǒng)的正常運行，這樣才能保證變電站的正常工作，滿足人們的用電需求。

參考文獻：

[1]易雪松，李斌.關于220kV變電站直流系統(tǒng)故障分析研究[J].城市建設理論研究（電子版），2013（17）.

[2]殷禮華，朱輝.關于220kV變電站直流系統(tǒng)故障的分析[J].建材裝飾，2013（08）.