500kV升壓站直流系統(tǒng)分析

饒煒

摘 要：直流系統(tǒng)作為升壓站電氣設(shè)備的操作及控制電源，是主要電氣設(shè)備的控制、保護(hù)、信號(hào)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的電源，是一個(gè)龐大的多支路供電系統(tǒng)。本文介紹了我廠500kV升壓站直流系統(tǒng)概況，對(duì)其可能造成的直流系統(tǒng)一點(diǎn)接地、兩地接地和合環(huán)運(yùn)行等原因進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：500kV升壓站直流系統(tǒng)；多支路供電系統(tǒng)

1 概況

紅海灣發(fā)電廠500kV升壓站直流系統(tǒng)采用DC 110V控制電源，單母分段接線方式，由母聯(lián)開(kāi)關(guān)15ZK和25ZK連接，每段分別設(shè)置一組9×20A充電裝置、52×2V蓄電池組和一套絕緣檢測(cè)裝置。充電裝置是深圳奧特迅電力設(shè)備股份有限公司的ATCII11020A型裝置，蓄電池采用ENERSYS公司的7OpzV490型閥控式密封鉛酸蓄電池，絕緣監(jiān)測(cè)裝置為深圳奧特迅電力設(shè)備股份有限公司的ATCWZJ5-HL-Y絕緣監(jiān)測(cè)儀。

2 運(yùn)行方式

2.1 正常運(yùn)行方式

以圖①±KM1直流母線為例，#1充電柜交流電源開(kāi)關(guān)1KK、#1充電裝置開(kāi)關(guān)11ZK和第一組蓄電池開(kāi)關(guān)13ZK在合閘位置，第一組蓄電池組充電開(kāi)關(guān)12ZK和放電開(kāi)關(guān)14ZK在分閘位置。#1充電裝置和#1蓄電池組分別向±KM1直流母線供電，母線電壓正常的情況下，#1蓄電池組處于浮充電狀態(tài)。

2.2 充放電試驗(yàn)運(yùn)行方式

以圖①±KM1直流母線為例，第一組蓄電池放電試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，母聯(lián)開(kāi)關(guān)15ZK、25ZK合閘，第一組蓄電池開(kāi)關(guān)13ZK和第一組蓄電池組充電開(kāi)關(guān)12ZK分閘，放電開(kāi)關(guān)14ZK合閘，對(duì)第一組蓄電池組放電。

在進(jìn)行充放電試驗(yàn)前應(yīng)確認(rèn)并記錄兩條直流母線的運(yùn)行電壓在±58V左右，絕緣監(jiān)測(cè)裝置均無(wú)報(bào)警。如果在充放電試驗(yàn)時(shí)發(fā)生接地報(bào)警故障時(shí)，必須按順序執(zhí)行如下操作，以保證直流系統(tǒng)所帶負(fù)荷正常運(yùn)行：

（1）立即中斷蓄電池放電試驗(yàn)，斷開(kāi)放電開(kāi)關(guān)14ZK（第二組對(duì)應(yīng)24ZK）；

（2）恢復(fù)試驗(yàn)蓄電池與相應(yīng)母線連接，即恢復(fù)第一組蓄電池開(kāi)關(guān)13ZK（第二組對(duì)應(yīng)23ZK）在合閘位置，第一組蓄電池組充電開(kāi)關(guān)12ZK（第二組對(duì)應(yīng)22ZK）在分閘位置；

（3）斷開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)15ZK、25ZK；

（4）確認(rèn)發(fā)生異常的位置，盡快處理缺陷。

3 直流系統(tǒng)接地分析

直流系統(tǒng)接地的情況一般包括兩種方式：直流系統(tǒng)一點(diǎn)接地和直流系統(tǒng)兩點(diǎn)接地。

在直流系統(tǒng)中，直流正、負(fù)極對(duì)地都是絕緣的，但由于各種原因，其中可能有一極發(fā)生了接地，一極接地由于沒(méi)有形成接地電流的通路，不會(huì)引起任何的危險(xiǎn)，但是有一極長(zhǎng)期接地是不允許的，因?yàn)槿粼谕坏攸c(diǎn)發(fā)生另一極接地的話就會(huì)形成接地電流，造成直流短路，在同一極不同地點(diǎn)發(fā)生接地的話，就有可能促使信號(hào)裝置、繼電保護(hù)或控制回路等形成不正確動(dòng)作。

直流正極接地會(huì)有造成繼電保護(hù)誤動(dòng)作，原因是一般的線圈均接負(fù)極，如果這些線圈回路再發(fā)生接地或者是絕緣性能降低的情況下就會(huì)致使繼電保護(hù)動(dòng)作。同樣的道理，直流負(fù)極接地和直流正極接地是一樣的，即這些回路中再有一點(diǎn)接地的話，就有可能使繼電器拒絕動(dòng)作，從而擴(kuò)大事故。直流系統(tǒng)兩點(diǎn)接地是兩極同時(shí)接地，這就會(huì)造成跳閘或合閘回路短路等情況，使熔斷器熔斷或燒壞繼電器接點(diǎn)。

4 控制電源投運(yùn)方式

第一、二、三串?dāng)嗦菲鞅Ｗo(hù)為單套配置，控制小母線電源由兩段直流母線±KM1、±KM2分別提供，斷路器保護(hù)屏通過(guò)兩路控制電源開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)互為備用，當(dāng)一路直流母線異常或故障時(shí)可切換至另一母線運(yùn)行，但正常運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁由于兩路控制電源開(kāi)關(guān)同時(shí)合位導(dǎo)致直流Ⅰ、Ⅱ段合環(huán)運(yùn)行，因?yàn)榧僭O(shè)直流母線Ⅰ段因某種原因發(fā)生了一點(diǎn)接地，但根據(jù)直流系統(tǒng)接地方式的原理，一點(diǎn)接地暫未造成接地事故，但同樣假設(shè)直流母線Ⅱ段同樣也有一點(diǎn)接地時(shí)，由于兩段母線通過(guò)小母線的控制開(kāi)關(guān)形成合環(huán)回路，即等于有兩點(diǎn)接地，發(fā)生嚴(yán)重的直流系統(tǒng)接地事故，造成兩段直流母線所帶保護(hù)屏出現(xiàn)異?；驘龤?，導(dǎo)致斷路器拒動(dòng)或誤動(dòng)，嚴(yán)重危及電網(wǎng)和機(jī)組安全運(yùn)行。

以圖②第一串?dāng)嗦菲鞅Ｗo(hù)為例，如果第一串Ⅰ母邊開(kāi)關(guān)5011斷路器保護(hù)屏直流控制電源一15DK和第一串Ⅱ母邊開(kāi)關(guān)5013斷路器保護(hù)屏直流控制電源一12DK同時(shí)合上，#1直流母線與#2直流母線屏透過(guò)±1KM小母線形成合環(huán)運(yùn)行，加大了直流系統(tǒng)兩點(diǎn)接地的事故風(fēng)險(xiǎn)。

因此，為避免#1、#2直流母線因第一、二、三串?dāng)嗦菲鞅Ｗo(hù)控制電源同時(shí)合上造成的合環(huán)運(yùn)行，控制電源開(kāi)關(guān)的切換及投退應(yīng)該由繼保人員監(jiān)護(hù)運(yùn)行人員操作，確保500kV升壓站直流系統(tǒng)正常運(yùn)行。

5 小結(jié)

通過(guò)了解我廠500kV升壓站直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式、直流系統(tǒng)接地的危害和控制電源投運(yùn)情況，繼保人員需要對(duì)直流系統(tǒng)加強(qiáng)檢查和巡視，若發(fā)生直流系統(tǒng)接地或合環(huán)運(yùn)行的情況，應(yīng)及時(shí)消除，早發(fā)現(xiàn)早處理，來(lái)保障設(shè)備的順利、正常運(yùn)行。