淺談變電站直流系統(tǒng)

吳忠麗

摘要：直流系統(tǒng)的可靠性是保證變電站安全運(yùn)行的決定性條件之一。在直流系統(tǒng)發(fā)生故障后，如何快速及時(shí)地進(jìn)行處理，盡可能的減少事故影響。首先，我們應(yīng)該了解變電站電站直流系統(tǒng)各部分組成及功能，再根據(jù)直流系統(tǒng)的異常情況提出具體處理方法。

關(guān)鍵詞：變電站;直流系統(tǒng);直流消失;接地故障

引言

變電站的交直流系統(tǒng)是兩個(gè)獨(dú)立的電源系統(tǒng)。直流系統(tǒng)是為站內(nèi)保護(hù)、自動(dòng)裝置、信號(hào)、遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備、事故照明、斷路器控制回路等提供直流電源的設(shè)備。相對(duì)交流系統(tǒng)而言，直流系統(tǒng)較為穩(wěn)定，不受發(fā)電機(jī)、站用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，能夠在交流中斷的情況下，由后備電源—蓄電池組繼續(xù)提供直流電源，保障變電站整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)行。直流系統(tǒng)分布廣泛，電纜數(shù)量長(zhǎng)且多，容易受環(huán)境或各種外來(lái)因素的影響，發(fā)生異常情況。下面通過(guò)介紹直流系統(tǒng)的組成和異常情況，找出解決辦法，僅供參考。

一、直流系統(tǒng)的組成

直流系統(tǒng)由交流輸入、充電裝置、蓄電池組、監(jiān)控系統(tǒng)、母線調(diào)壓裝置、直流饋線屏等單元組成。下面對(duì)組成直流系統(tǒng)的單元進(jìn)行介紹。

1、交流輸入：一般采用兩路交流輸入電源，當(dāng)一路交流電源失去后，另一路交流電源自動(dòng)切換輸入。

2、充電裝置：將交流整流成直流。正常時(shí)，蓄電池處于浮充狀態(tài)，充電裝置提供較小的浮充電流。當(dāng)蓄電池容量大幅度下降，裝置切換到均充。

3、蓄電池組：由多個(gè)額定電壓為2V閥控式鉛酸蓄電池串聯(lián)組成。保證直流系統(tǒng)失去交流輸入后仍能輸出直流電源。

4、監(jiān)控系統(tǒng)：對(duì)充電機(jī)工作狀態(tài)、蓄電池組電壓、饋線絕緣電阻進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)發(fā)生充電裝置故障，交流電壓異常，控制母線欠/過(guò)壓，直流接地，電池組熔斷器熔斷，絕緣監(jiān)察異常等情況時(shí)發(fā)報(bào)警信號(hào)。

5、母線調(diào)壓裝置：對(duì)直流系統(tǒng)中的控制母線和合閘母線進(jìn)行調(diào)壓?？刂颇妇€上連接的是負(fù)荷較小且比較穩(wěn)定的控制、監(jiān)測(cè)、信號(hào)回路。合閘母線連接的是斷路器合閘線圈回路。該回路平時(shí)沒(méi)有負(fù)荷電流，斷路器合閘動(dòng)作瞬間有很大的沖擊電流，造成合閘母線電壓短時(shí)下降。這時(shí)，母線調(diào)壓裝置對(duì)母線電壓進(jìn)行調(diào)壓。

6、直流饋線：有輻射狀供電和環(huán)網(wǎng)供電兩種方式。環(huán)網(wǎng)供電方式多用于老舊變電站?，F(xiàn)階段新建變電站一般采用輻射狀方式。因環(huán)狀供電網(wǎng)絡(luò)操作切換比較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)路徑比較長(zhǎng)，尋找故障點(diǎn)困難，所以輻射狀方式優(yōu)于環(huán)網(wǎng)供電方式。

二、直流系統(tǒng)異常情況

直流系統(tǒng)異常情況分為兩種，一種是內(nèi)部因素，一種是外部因素。內(nèi)部因素是組成直流系統(tǒng)個(gè)單元裝置異常，造成直流電源消失。外部因素是直流饋線支路因外部原因造成直流接地。

1、內(nèi)部因素：直流電源消失可分為全部失電或部分失電。失電后會(huì)造成保護(hù)裝置異常，并失去功能，此時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出直流電源消失報(bào)警信號(hào)。

2、外部因素：直流接地是直流系統(tǒng)最常見(jiàn)的故障。正常運(yùn)行時(shí)，直流系統(tǒng)正負(fù)極對(duì)地絕緣電阻相等，對(duì)地電壓平衡。當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，正負(fù)極對(duì)地電壓發(fā)生變化，接地極對(duì)地電壓降低，非接地極電壓升高。故障原因大多是因?yàn)槭軞夂蚝驮O(shè)備運(yùn)行環(huán)境的影響，發(fā)生間接性或非金屬性接地。直流系統(tǒng)一點(diǎn)接地仍然可以繼續(xù)運(yùn)行，但必須及時(shí)消除，否則再發(fā)生第二點(diǎn)接地，極易引起直流短路和開(kāi)關(guān)誤動(dòng)拒動(dòng)。

三、直流系統(tǒng)異常處理方法

1、直流失電處理。如果全站直流消失，應(yīng)先檢查充電機(jī)電源是否正常，蓄電池組和總?cè)蹟嗥魇欠裾?，充電模塊是否有異味。如果直流部分消失，應(yīng)先檢查直流消失設(shè)備的直流斷路器是否跳閘，如果檢查無(wú)明顯異常，可以對(duì)其進(jìn)行是送一次。還有一種情況是饋線支路斷路器拒動(dòng)越級(jí)跳閘造成直流母線失壓。應(yīng)拉開(kāi)拒動(dòng)直流斷路器，恢復(fù)直流母線和其他支路供電。

2、直流接地查找方法。要排除直流接地故障必須要找到接地位置。接地點(diǎn)一般不止一個(gè)，可能是多個(gè)。大量的接地故障是不穩(wěn)定的，會(huì)因?yàn)榭諝獬睗?，電纜破損絕緣降低。這種情況會(huì)隨著天氣的變化自行消失。真正意義上的金屬點(diǎn)接地情況是比較少見(jiàn)的。最常用的是拉路查找法。根據(jù)絕緣監(jiān)測(cè)裝置所報(bào)支路進(jìn)行拉入查找。拉路查找原則“先總路再支路，先一般后重要，先戶(hù)外再戶(hù)內(nèi)”。如果所報(bào)支路是保護(hù)及控制回路，不要盲目拉路，匯報(bào)調(diào)控人員征得同意后再進(jìn)行或采用便攜式儀器帶電查找，必要時(shí)向調(diào)控人員申請(qǐng)退出可能誤動(dòng)作的保護(hù)。

結(jié)束語(yǔ)：

直流系統(tǒng)的異常處理都必須在短時(shí)間內(nèi)完成，保證直流系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。直流接地查找是一件比較繁瑣的工作，無(wú)論采用什么方式都是比較困難的。所以要防微杜漸做好預(yù)防工作，加強(qiáng)設(shè)備管理，做好日常運(yùn)維工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]變電站直流系統(tǒng)接地原因分析及對(duì)策;江西電力;胡堅(jiān);2009.3

[2]變電站交直流系統(tǒng)講解;中科森尼瑞