110kV變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)分析

秦元鈺

摘 要：本文首先闡述了110kV變電站直流系統(tǒng)的異常情況及處理，接著探討了對(duì)110kV變電站直流系統(tǒng)接地故障的分析及維護(hù)，以期對(duì)直流系統(tǒng)的可靠性的提高有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：110kV變電站；直流系統(tǒng)；運(yùn)行維護(hù)

變電站直流系統(tǒng)，在變電站中為控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及事故照明等提供可靠的直流電源，還為操作提供可靠操作電源。直流系統(tǒng)可靠與否，對(duì)變電站安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，是變電站安全運(yùn)行的保證。

一、110kV變電站直流系統(tǒng)的異常情況及處理

1.直流模塊故障

首先是單個(gè)直流模塊無顯示或顯示異常等，當(dāng)無顯示時(shí)可能是內(nèi)部保險(xiǎn)熔斷，處理方法是對(duì)其拆開檢查，如果保險(xiǎn)正常則需返廠處理或更換；如直流模塊有顯示，但顯示異常，可嘗試將模塊電源進(jìn)行重啟，使其恢復(fù)正常；如模塊內(nèi)部出現(xiàn)故障，則需將其退出運(yùn)行，同時(shí)檢查其它模塊是否正常、過負(fù)載。其次是整套直流模塊發(fā)生故障時(shí)，將整套直流模塊退出運(yùn)行，短時(shí)間可由蓄電池組帶直流負(fù)載，長時(shí)間則需由另一套直流模塊帶兩段直流負(fù)載運(yùn)行。

2.母線電壓異常

首先是當(dāng)母線電壓過高時(shí)，則降低浮充電流，使母線電壓恢復(fù)在正常值范圍內(nèi)，母線電壓過低時(shí)，應(yīng)檢查浮充電流是否正常，直流負(fù)載有無劇增，蓄電池組有無故障等，若直流負(fù)載突然增大，應(yīng)檢查自動(dòng)調(diào)壓裝置是否正常，如自動(dòng)調(diào)壓裝置異常，應(yīng)立即啟動(dòng)手動(dòng)調(diào)壓裝置，使母線電壓維持在正常值，同時(shí)退出自動(dòng)調(diào)壓裝置，并通知檢修人員進(jìn)行修復(fù)。其次是缺相，應(yīng)立即檢查電源是否正常，有無缺相情況或電源開關(guān)是否故障，各接線有無松動(dòng)、脫落、斷線等。

3.蓄電池電壓異常告警

首先是蓄電池巡檢模塊的插排出現(xiàn)個(gè)別插件接觸不良，導(dǎo)致巡檢模塊無法采集、接收故障插件對(duì)應(yīng)的蓄電池電壓檢測值，此時(shí)，可將插排拔下重插，巡檢模塊則恢復(fù)正常，若仍無法恢復(fù)，則更換巡檢模塊。其次是蓄電池電壓檢測保險(xiǎn)熔斷，當(dāng)蓄電池實(shí)測值正常，而檢測值為零時(shí)，應(yīng)將蓄電池電壓檢測熔斷器拆下，使用萬用表進(jìn)行檢測是否熔斷，如熔斷立即更換熔斷器，蓄電池電壓檢測值即可恢復(fù)。還有就是當(dāng)蓄電池實(shí)測值與檢測值均異常且數(shù)值相近或相等，則觀察蓄電池外殼是否出現(xiàn)鼓包、裂紋、漏液，蓄電池極板是否出現(xiàn)龜裂、彎曲、變形，如出現(xiàn)這些現(xiàn)象，應(yīng)立即更換蓄電池。

二、110kV變電站直流系統(tǒng)接地故障的分析及維護(hù)

1.分析直流接地的危害性

當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，如無產(chǎn)生短路電流，可繼續(xù)運(yùn)行，但須立即查找接地點(diǎn)并盡快消除接地故障，否則當(dāng)發(fā)生另一點(diǎn)接地時(shí)，就有可能引起信號(hào)裝置、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、斷路器的誤動(dòng)或拒動(dòng)等，從而造成直流電源短路，引起熔斷器熔斷或燒毀繼電器，使設(shè)備失去操作電源，引發(fā)電力系統(tǒng)嚴(yán)重故障乃至事故。因此，直流系統(tǒng)一旦發(fā)生一點(diǎn)接地，變電站必須加強(qiáng)在線監(jiān)測，檢修人員須迅速查找并排除接地故障點(diǎn)，杜絕因直流系統(tǒng)接地而引起的系統(tǒng)故障。

2.分析采取直流接地方式的原因

直流系統(tǒng)整體負(fù)載大、線路多，是個(gè)長期供電系統(tǒng)，同時(shí)還受到外界環(huán)境的影響，如：霧、雨季節(jié)等。由于受到內(nèi)外因素的影響，負(fù)載設(shè)備容易出現(xiàn)元件損壞、接線端子老化松動(dòng)、電纜絕緣老化破損等問題，導(dǎo)致絕緣水平下降。同時(shí)，接地原因還有以下幾方面：①二次回路連接、設(shè)備元件組裝不合理或接線錯(cuò)誤，如：交直流混用一根電纜，交直流帶電體距離較近等，都容易引起接地；②二次回路、設(shè)備因年久失修、嚴(yán)重老化出現(xiàn)缺陷等，導(dǎo)致絕緣不合格、絕緣性能下降等；③二次回路及設(shè)備工作環(huán)境較潮濕或密封不良易進(jìn)水等；④人員誤碰、有小動(dòng)物進(jìn)入、金屬物件掉在元件上等；⑤設(shè)備技術(shù)改造后沒用的直流電纜未采取相關(guān)措施進(jìn)行處理或處理不合格等。

3.對(duì)直流接地應(yīng)當(dāng)采取的查找方法

當(dāng)發(fā)生直流接地時(shí)，應(yīng)先初步分析接地原因，是由于天氣還是當(dāng)天有人在工作，如兩者均不是則要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定接地范圍，對(duì)不重要或運(yùn)行短時(shí)停電的支路可采用“瞬時(shí)停電法”查找，對(duì)重要負(fù)載須先分離環(huán)路供電回路，使用直流接地檢測儀器進(jìn)行查找，順序一般為先查易發(fā)生接地支路，后查一般支路，先查戶外，后查戶內(nèi)；先查不重要支路，后查重要支路；先查新投運(yùn)設(shè)備，后查投運(yùn)已久的設(shè)備，查找工作由兩人配合進(jìn)行。

4.接地查找時(shí)的注意事項(xiàng)

工作中必須兩人配合進(jìn)行，查找時(shí)要采取措施防止直流回路另一點(diǎn)接地，造成不必要的事故。在試斷開控制回路或重要回路的保護(hù)電源時(shí)要經(jīng)調(diào)度同意，退出可能誤動(dòng)的保護(hù)，斷開時(shí)間最好控制在3S內(nèi)。取下熔斷器時(shí)要先正后負(fù)，投入則相反，接地故障是否消失須通過信號(hào)、表計(jì)、光字牌全面綜合確認(rèn)，試斷開電源時(shí)，要保證不使直流母線失去電壓，查找過程中如出現(xiàn)故障，應(yīng)立即將停電的直流負(fù)載送電，在確定接地點(diǎn)后應(yīng)立即對(duì)其處理、消除。

5.查找的維護(hù)方式

利用絕緣監(jiān)控裝置，判斷正、負(fù)極何極接地及接地的程度。利用“瞬時(shí)停電法”斷開不重要的回路。若負(fù)載不允許停電的先采用分離環(huán)路供電回路的方式，再使用直流接地檢測儀器進(jìn)行查找，通過儀器確定接地支路后，對(duì)該支路上的可停電負(fù)載和分支路進(jìn)行拆除或隔離。如查找出了接地點(diǎn)在某一具體回路后，應(yīng)對(duì)其回路上所有設(shè)備、連接線逐步查找，直至查找出接地點(diǎn)。如負(fù)載回路查無接地點(diǎn)，則要對(duì)直流本體，包括蓄電池組、母線、充電設(shè)備及相關(guān)元件等進(jìn)行仔細(xì)查找，直到找到接地點(diǎn)為止。下面就重點(diǎn)介紹絕緣監(jiān)控裝置查找法和瞬時(shí)拉路法：①絕緣監(jiān)控裝置查找法：微機(jī)型絕緣監(jiān)控裝置在直流系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線監(jiān)視的重要設(shè)備，此裝置能在實(shí)時(shí)監(jiān)視時(shí)顯示出直流系統(tǒng)的正常電壓，以及母線對(duì)地絕緣的信息狀況等。在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，裝置系統(tǒng)處理器即刻對(duì)所有線路采集信息進(jìn)行分析，以準(zhǔn)確判斷出線路故障原因及接地電阻值，并自動(dòng)完成查找接地支路功能。絕緣監(jiān)控裝置最大優(yōu)點(diǎn)則在于能在不切斷直流負(fù)載支路下進(jìn)行查詢，并不斷提高直流供電可靠性。這對(duì)于多點(diǎn)非金屬性接地十分有效，但對(duì)接地點(diǎn)存在多個(gè)金屬性接地時(shí)，則只能現(xiàn)查金屬接地支路，因?yàn)樾盘?hào)源發(fā)出信號(hào)預(yù)備金屬性接地支路短接，其他支路不再有信號(hào)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。②瞬時(shí)拉路法：根據(jù)負(fù)載的重要程度，依次短時(shí)拉開直流屏所供各直流負(fù)載支路。當(dāng)切除某一支路故障消失，說明該故障就位于該支路。此刻可繼續(xù)運(yùn)用拉路法，進(jìn)行具體在那一條支路上的排查。拉路法可逐步對(duì)各大支路進(jìn)行逐步拉掉，因而大大降低直流供電可靠性。

三、結(jié)語

目前我國的直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的可靠性并不高，而直流系統(tǒng)卻是110kV變電站的重要運(yùn)行設(shè)備，其運(yùn)行的可靠與否直接影響變電站的安全運(yùn)行，故需不斷加強(qiáng)日常檢查、維護(hù)，確保其能夠安全、可靠地運(yùn)行下去。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧寧.淺談變電站直流系統(tǒng)優(yōu)化[J].廣東科技，2010，10.

（作者單位：內(nèi)蒙古錫林郭勒電業(yè)局正藍(lán)旗供電分局）