淺析變電站直流系統(tǒng)的故障排除

王騰 羅鑫

摘要：直流系統(tǒng)能否正常、可靠運(yùn)行對變電站的安全運(yùn)行及其重要。直流接地的查找，尤其是復(fù)雜的直流接地的查找是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，要熟練掌握這門技術(shù)需要不斷的實(shí)踐和總結(jié)。在更先進(jìn)的技術(shù)出現(xiàn)以前，當(dāng)前的直流接地更多是依靠實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，同時也應(yīng)該加強(qiáng)對直流系統(tǒng)重要性的認(rèn)識和運(yùn)行維護(hù)，預(yù)防為主，才能使直流系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變電站;直流系統(tǒng);故障排除

直流系統(tǒng)是變電站系統(tǒng)中的重要部分，它要給繼電保護(hù)設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的直流電源，而繼電保護(hù)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行是保障電力設(shè)備安全和防止及限制電力系統(tǒng)長時間大面積停電的最主要設(shè)備。如果直流電源無法安全穩(wěn)定的運(yùn)行，整個繼電保護(hù)設(shè)備也不能有效的保護(hù)電力穩(wěn)定供應(yīng)。

1 直流系統(tǒng)接地故障產(chǎn)生的危害

不同接地故障類型會造成不同的影響，接地類型按照正極和負(fù)極分可以分為正極接地故障和負(fù)極接地故障;按照種類分可以分為直接接地故障和全部接地故障;按照接地的情況分可以分為單點(diǎn)接地故障、多點(diǎn)接地故障、環(huán)路接地故障、絕緣降低四種情況。在上述的類型中，危害最大的是兩點(diǎn)接地故障。不同接地故障所產(chǎn)生的影響也不一樣，比如正極接地故障可能會使得斷路器產(chǎn)生跳閘，負(fù)極接地故障可能會使得斷路器不能跳閘;如果發(fā)生一點(diǎn)接地故障可能對二次回路不會產(chǎn)生很大的影響，而如果發(fā)生二點(diǎn)接地故障可能導(dǎo)致綜保誤動、信號反饋錯誤等現(xiàn)象的而發(fā)生，甚至還可能將直流保險燒斷。所以在接地故障信號發(fā)出時，工作人員要迅速的做出判斷，以免事態(tài)擴(kuò)大。

2 直流系統(tǒng)接地原因

2.1 環(huán)境影響

在大雨、雪、冰雹、霾等惡劣氣候條件下，直流二次設(shè)備將會受到影響，特別是戶外端子箱和機(jī)構(gòu)箱，若封閉不嚴(yán)或機(jī)構(gòu)箱破損，可能造成端子排受損甚至纜溝進(jìn)水等，造成直流系統(tǒng)絕緣下降。部分二次設(shè)備的絕緣材料由于投運(yùn)時間過久，產(chǎn)生絕緣老化現(xiàn)象，本身絕緣達(dá)不到當(dāng)初的設(shè)計要求，也易引發(fā)直流系統(tǒng)接地故障，特別是變電站投運(yùn)時間越久，可能性越大。

2.2 設(shè)備原因

因?yàn)檫\(yùn)行設(shè)備本身的問題，例如直流絕緣監(jiān)測裝置的接地電阻值配置太低造成的接地;或者當(dāng)并列運(yùn)行兩套電源時，因?yàn)楹鲆曈袝r沒有退出其中一套裝置的接地報警裝置，造成兩點(diǎn)接地;還有設(shè)備傳動經(jīng)過中的機(jī)械振動，擠壓、設(shè)備質(zhì)量差等造成降低絕緣都也許會引發(fā)接地故障。這種故障，在改變設(shè)備運(yùn)行條件后、設(shè)備投運(yùn)時與運(yùn)行形式改變時會突然發(fā)生。這種缺陷發(fā)生概率相對低，而且容易被發(fā)現(xiàn)、排除。

3 直流系統(tǒng)接地故障查找方法

3.1 拉路法

拉路法也稱“瞬時停電法”，是查找直流接地最直觀的方法，是通過依次斷開運(yùn)行的直流回路空氣開關(guān)，當(dāng)其中某條線路空開斷開后直流接地告警返回，就說明接地點(diǎn)就在該線路上。拉路法應(yīng)該注意：每次斷開時間不得超過3s，無論是否接地均應(yīng)馬上合上，若斷開的是保護(hù)或自動裝置的電源，應(yīng)采取防止該類設(shè)備誤動的安全措施，如向調(diào)控中心申請退出保護(hù)和自動裝置等。拉路的順序?yàn)椋合仁彝庠O(shè)備后室內(nèi)設(shè)備;先信號、照明回路后操作、控制回路;先查新投運(yùn)設(shè)備后查運(yùn)行設(shè)備。當(dāng)確定接地發(fā)生在哪條支路上后，應(yīng)將該支路的環(huán)網(wǎng)解開，通過拆端子及取下保險的方式來判斷和尋找接地點(diǎn)。若拉路法無法找出接地點(diǎn)，可能是由于以下幾種情況：（1）直流系統(tǒng)存在環(huán)路供電的方式，拉路前沒有解列或斷開環(huán)路。（2）接地點(diǎn)在直流母線、蓄電池組或充電機(jī)上。（3）交流竄入直流回路。（4）存在直流寄生回路。（5）存在多點(diǎn)接地。

3.2直流接地選線裝置檢測法

這種方法是通過在線檢測直流系統(tǒng)電源接地故障的一種方式，其主要優(yōu)點(diǎn)就是能夠隨時將直流電源系統(tǒng)中的故障進(jìn)行報告，通過在線監(jiān)測，準(zhǔn)確將接地回路中的編號顯示出來。但也有不足，該裝置無法準(zhǔn)確定位故障的接地點(diǎn)，只可對直流回路的具體接地點(diǎn)支路或者回路進(jìn)行在線檢測，因此，從技術(shù)上分析，嚴(yán)重受到監(jiān)測點(diǎn)安裝數(shù)量以及位置的影響，故障范圍不能準(zhǔn)確縮小。此外，該控制裝置在使用中需要在線安裝，對于原有的系統(tǒng)改造造成了嚴(yán)重影響。最大的弊端就是檢測精準(zhǔn)度不高，誤差報錯經(jīng)常出現(xiàn)，此外，抗分布干擾性電源性能也較差，在以后的發(fā)展中應(yīng)逐步向檢測精度高、監(jiān)測點(diǎn)不受外界條件約束或者直流電源接地線選線準(zhǔn)確的方向發(fā)展。

3.3便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法

該方法是近年興起的一種直流電源故障檢測方法。此類裝置設(shè)備的主要特點(diǎn)，就是在使用過程中不必將直流回路電源斷開，因此，可以帶電查找直流電源的接地故障，與前兩種方法相比，可以大大提升直流接地電源的安全性和穩(wěn)定性。此外，便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法可以將故障定位到具體的某一個點(diǎn)，十分便于操作。

3.4 絕緣監(jiān)察裝置查找法

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，處理器對每條線路所采集的信號進(jìn)行分析，判斷出故障線路號及接地電阻值，自動完成查找接地支路的功能，這為接地點(diǎn)的進(jìn)一步準(zhǔn)確定位提供了幫助。絕緣監(jiān)察裝置的最大優(yōu)點(diǎn)在于它在不切斷直流回路負(fù)荷的情況下進(jìn)行查尋，因此提高了直流系統(tǒng)供電的可靠性。對于多點(diǎn)非金屬性接地，這種方法也是非常有效的。但對于這些接地點(diǎn)中存在一個或一個以上的金屬性接地點(diǎn)時，該裝置只能先查到金屬性接地支路。因?yàn)樾盘栐窗l(fā)出的信號已被這條金屬性接地支路短接，其它支路不再有信號通過，只有先將金屬性接地支路查出，才能查詢其它的非金屬性接地支路。

4 結(jié)束語

變電站直流系統(tǒng)接地會給整個電力系統(tǒng)帶來巨大的危害，嚴(yán)重影響居民的日常用電，影響人們的生活滿意度。同時直流系統(tǒng)接地還會嚴(yán)重危害到變電站自身的運(yùn)行，給國家的經(jīng)濟(jì)帶來損失，如果放任不管，嚴(yán)重時可能還會導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生故障。所以，相關(guān)的工作人員一定要提高對變電站直流系統(tǒng)接地問題的重視程度，做好對直流系統(tǒng)的日常檢修工作，在直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障之后，要根據(jù)實(shí)際情況制定出合理的解決方案，及時的解決故障，避免事態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)

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