淺談500kV變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行及維護(hù)

王葉

摘要：直流系統(tǒng)是整個500kV變電站中的核心，其為斷路器、應(yīng)急電源、自動設(shè)備、信號設(shè)備等提供直流電源，在500kV變電站運(yùn)行過程中，一旦直流系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障，必須會影響500kV變電站的安全運(yùn)行，因此應(yīng)特別重視直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)，結(jié)合直流系統(tǒng)故障或者異常情況，按照500kV變電站運(yùn)行要求，有針對性地采取有效運(yùn)行維護(hù)措施，消除故障隱患，保障500kV變電站的穩(wěn)定性和安全性. 本文分析了500kV變電站直流系統(tǒng)接地故障維護(hù)和異常處理方法.

關(guān)鍵詞：500kV變電站;直流系統(tǒng);運(yùn)行;維護(hù)

直流系統(tǒng)作為500kV變電站中的獨(dú)立電源，其為多種設(shè)備和裝置提供穩(wěn)定的直流電源.為了提高500kV變電站的安全性，必須加強(qiáng)直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，結(jié)合直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，采取科學(xué)、有效的運(yùn)行維護(hù)措施，定期對直流系統(tǒng)進(jìn)行檢查維護(hù)，降低直流系統(tǒng)故障發(fā)生率.

一、500kV變電站直流系統(tǒng)接地故障維護(hù)

1.直流系統(tǒng)接地故障危害

一旦500kV變電站直流系統(tǒng)發(fā)生接地情況，如果系統(tǒng)沒有產(chǎn)生短路電流，可以保持直流系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，但是相關(guān)工作人員應(yīng)及時找出接地點(diǎn)，及時消除直流系統(tǒng)接地故障，如果直流系統(tǒng)的另一點(diǎn)再發(fā)生接地，很可能造成斷路器、繼電保護(hù)裝置、信號裝置的拒動或者誤動，導(dǎo)致直流系統(tǒng)短路，造成繼電器或者熔斷器燒壞，嚴(yán)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(yùn)行，仔細(xì)查找直流系統(tǒng)接地故障點(diǎn)，加強(qiáng)在線監(jiān)測，及時消除系統(tǒng)接地故障.

2.直流系統(tǒng)接地故障原因

直流系統(tǒng)長時間運(yùn)行過程中很容易受到空氣溫度、濕度等因素的影響，經(jīng)常出現(xiàn)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(tǒng)絕緣能力不斷下降.500kV變電站直流系統(tǒng)發(fā)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(xué)處理;其二，金屬物件掉落到直流系統(tǒng)元件上、人員誤碰等;其三，直流系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境比較潮濕，直流設(shè)備和二次回路受潮，或者直流系統(tǒng)密封不嚴(yán)密導(dǎo)致進(jìn)水;其四，直流設(shè)備、二次回路由于嚴(yán)重老化、年久失修發(fā)生故障，造成直流系統(tǒng)絕緣性能下降;其五，直流系統(tǒng)接線錯誤或者設(shè)備元件組裝、二次回路連接不合理，例如，交直流帶電體設(shè)置距離不符合設(shè)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(tǒng)接地故障.

3.接地故障查找

當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，應(yīng)仔細(xì)分析接地故障原因，結(jié)合直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，確定系統(tǒng)接地故障范圍，對于直流系統(tǒng)中的重要負(fù)載，對供電回路先進(jìn)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(diǎn).在接地故障查找中先查戶外，然后檢查戶內(nèi)，先查找容易發(fā)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(jiān)控裝置全面監(jiān)測直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，科學(xué)判定正極和負(fù)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(tǒng)回路斷開，若500kV變電站中的負(fù)載不允許直流系統(tǒng)停電，通過分流環(huán)路供電回路，采用直流接地檢測檢測儀器準(zhǔn)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(diǎn)分支路和負(fù)載.若某接地點(diǎn)位置直流系統(tǒng)某回路上，應(yīng)逐步查找該回路上的連接線和所有設(shè)備，直到查出接地點(diǎn).如果查找直流系統(tǒng)負(fù)載回路中沒有接地點(diǎn)，要仔細(xì)查找充電設(shè)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(fù)載運(yùn)行情況和重要程度，將直流負(fù)載支路在短時間內(nèi)拉開直流屏，當(dāng)某一支路切斷以后故障立即消失，可判斷接地點(diǎn)在該支路上，然后繼續(xù)采用拉路法，逐一排查各個支路，但是這種瞬時拉路法在實(shí)際應(yīng)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(jiān)控裝置查找法

在500kV變電站直流系統(tǒng)中設(shè)置絕緣監(jiān)控裝置，可以對直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)測，密切關(guān)注對地絕緣、電壓變化等情況.當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)處理器可以根據(jù)所有線路采集信息全面分析故障原因，準(zhǔn)確計算接地電阻值，實(shí)現(xiàn)接地支路的自動查找.這種絕緣監(jiān)控裝置在直流系統(tǒng)中的應(yīng)用，在查找系統(tǒng)接地故障時不需要切斷直流負(fù)載支路，能夠有效保障直流供電的安全性和可靠性，可以準(zhǔn)確查找出多點(diǎn)非金屬接地故障.如果直流系統(tǒng)發(fā)生金屬接地時，由于金屬接地支路發(fā)生短接，系統(tǒng)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(tǒng)異常處理方法

1.直流模塊故障

500kV變電站直流系統(tǒng)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(fù)正常;對于無法顯示的情況，有可能是直流系統(tǒng)內(nèi)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(nèi)部發(fā)生運(yùn)行故障，及時退出運(yùn)行，檢查直流模塊是否過負(fù)載運(yùn)行，及時進(jìn)行維修.如果整套的直流模塊運(yùn)行出現(xiàn)問題，要退出運(yùn)行狀態(tài)，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(fù)載運(yùn)行.

2.母線電壓異常

若直流系統(tǒng)母線缺相，要仔細(xì)檢查其電源運(yùn)行狀態(tài)，電源開關(guān)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(fā)生故障，直流負(fù)載是否在短時間內(nèi)快速增加、浮充電流是否在規(guī)定范圍內(nèi)，如果直流負(fù)載突然增大，要仔細(xì)檢查直流系統(tǒng)中的自動調(diào)壓設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常，如果自動調(diào)壓不正常，要立即開啟手動調(diào)壓設(shè)備，合理控制母線電壓，將自動調(diào)壓設(shè)備退出，通知專業(yè)檢修人員前來維護(hù).若母線電壓過高，要及時將浮充電流降低，及時恢復(fù)母線電壓.

3.蓄電池異常

當(dāng)蓄電池的檢測值和實(shí)測值都不正常，并且兩者數(shù)值相等或者相近時，要檢查蓄電池極板是否發(fā)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(fā)現(xiàn)這些情況，要立即更換蓄電池.同時，當(dāng)蓄電池檢測值為零，實(shí)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(fā)生熔斷，如果發(fā)生熔斷，及時進(jìn)行更換，恢復(fù)蓄電池電壓檢測狀態(tài).另外，蓄電池插排中個別插件接觸不良，造成巡檢模塊發(fā)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(yùn)行異常，應(yīng)及時進(jìn)行更換.

結(jié)語

500kV變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)是一項非常重要、復(fù)雜的工作，必須根據(jù)直流系統(tǒng)的不同狀態(tài)，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(tǒng)運(yùn)行安全，要做好預(yù)防維護(hù)，加強(qiáng)直流系統(tǒng)日常運(yùn)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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