变电站直流系统与直流接地

变电站直流系统与直流接地

徐洋

（云南电网有限责任公司普洱供电局云南普洱665000）

摘要：直流系统是为变电站内各类设备、操作等提供直流电源的电源设备，是变电站的重要部分。做好直流系统的运行与维护对变电站的安全运行起着至关重要的作用。直流系统发生接地是直流系统最常遇到的故障，直流系统接地将造成继电保护装置、断路器的拒动、误动，引发严重故障，我们应做好直流系统的接地处理及预防措施。

关键词：直流系统运行维护直流接地

1变电站直流系统

1.1直流系统简介

变电站直流系统是为变电站内各类设备、操作等提供直流电源的电源设备，是变电站二次系统的重要部分，主要用于变电站内安全自动装置、保护装置、信号装置、开关控制装置、事故照明、系统监控等。变电站直流系统是一个独立的工作电源，系统运行方式的改变不会影响直流系统的，即便因外接交流电的突然中断，其后备电源——蓄电池组也会继续供电，保证直流供电的持续稳定。

220kV及以上变电站直流系统一般配置两套智能高频开关电力直流电源系统，采用双蓄电池组单母分段接线方式，每组蓄电池带一段母线。每套直流电源系统从站用电屏上引入了两路380V交流电源，两路电源能实现自动切换，保证交流输入电源不间断。直流系统通过主馈电屏各保护、测控、故障录波、行波测距、安全稳定控制装置、同步相量测量装置提供直流电源。

典型直流系统接线图如图1所示：

图1典型直流系统接线图

1.2变电站直流系统重要性

直流系统为站内保护、测控、后台监控机、断路器操作电源提供可靠的直流电源。若直流系统出现故障造成直流电源中断，会造成保护失灵、控制回路断线、信号中断传输等。直流系统接地则会造成保护的误动、拒动，断路器的误分、合。部分35kV断路器位弹簧储能机构采用的是直流电机进行储能，若直流电源中断，弹簧机构就不能正常的储能，断路器就会缺失操作电源而不能正常的分合闸。由此可见，变电站直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用。

2直流系统的运行维护

直流系统在变电站内有重要作用，因此保持直流系统的安全稳定运行及做好直流系统的定期维护工作是我们变电运行人员的基本职责。直流系统的运行维护主要从日常的巡视检查和蓄电池定期维护、直流充电机模块的清扫、交流进线电源的切换实验等方面开展。

2.1直流系统的巡视检查

直流系统的日常巡视检查是保证直流系统安全稳定运行的重要工作。直流系统二次回路绝缘材料老化或破损造成绝缘降低，端子箱内积水及有小动物进入是造成直流回路接地故障的最大风险，因此在日常的巡视中对这些可能造成直流系统接地故障的因素应进行全面巡视与排查。在进行日常巡视时，应检查端子箱关闭、密封完好，电缆封堵完好，箱内无潮气、无积灰、无锈蚀现象；端子排端子应无变色、烧焦、冒烟、打火、锈蚀现象。云南省内变电站变多处位置海拔高，断路器端子箱及汇控柜内经常会有凝露或积水，尤其在雨季时这种现象更为明显，若发现有凝露应及时打开柜内加热器，对存在的积水则应用抹布清除。

2.2直流系统定期维护工作

当直流系统的交流电源消失时，蓄电池作为其后备电源会继续供电，保证直流系统的持续运行，因此须做好蓄电池的定期维护工作。500kV变电站每季度应定期测量一次蓄电池组的电压，每月检查蓄电池室通风、照明及消防设施，检查蓄电池是否有漏液现象。同时在蓄电池清洁时用湿抹布进行擦拭，禁止使用干燥抹布擦拭，避免产生静电引起蓄电池爆炸。

直流充电模块在运行一段时间后机体内有积尘，会影响充电模块的使用寿命，需定期清扫。在进行清扫时会暂时中断其中一段直流母线的交流进线电源，其负荷转由另外一段母线代供。同时我们也会开展交流进线电源的切换实验，检查交流进线的自动切换功能是否完好。

对于直流系统的运行维护，运行人员在日常巡视及开展定期维护工作时应对重点部位进行仔细查看，及时发现存在的危险。同时也应做好直流系统故障的事故预案与反事故演练，在发生直流故障时能及时处理。

3直流接地的危害及预防

直流系统发生接地是直流系统最常遇到的故障。500kV变电站直流系统分布范围广、接线复杂、外露部分多、电缆多且长，气候环境复杂多变，因此很容易受污染物、潮气的腐蚀，使某些回路的绝缘材料绝缘性能降低甚至破坏，从而容易造成直流接地。

3.1直流接地危害

直流系统接地会造成继电保护装置的拒动、误动，引起断路器的误动。某500kV变电站曾经发生因直流接地造成后台告警的事情。2010年04月18日，主控室后台机告警：#2主变绕组温度高跳闸动作，＃2主变绕组温度高告警，＃1直流系统故障动作、#1直流系统合母、控母、正母接地动作。值班人员经检查判断为＃2主变本体绕组温度计因进水造成回路接地，绕温告警回路接通，发绕温高告警信号。此时#2主变第Ⅲ套保护动作，#2主变绕组温度高跳闸动作，但因主变绕温跳闸出口连接片未投入，跳闸不成功。最终将绕温回路解开后告警信号消失。从这起事件我们可以看出直流接地对继电保护装置的影响特别大，会引起保护的误动，进而引起断路器的误动。因此我们需及时做好直流接地处理，避免事故的进一步扩大，同时也要做好防范措施，尽量避免直流接地的发生。

3.2直流接地的处理

直流接地的处理流程各个变电站都有自己的流程，大致为：汇报领导-检查绝缘监测-二次回路检查-对接地点处理-汇报处理结果，这里就不在一一赘述。

在实际的查找过程中，我们不仅要根据监控机上微机直流接地监测系统信息进行查找，同时也需对后台报文进行分析，结合现场情况、天气状况等因素进行排查判断，这样可以节省接地点查找的时间，提高故障处理效率。比如针对2010年04月18日发生的直流接地，后台报文发“#2主变绕组温度高跳闸动作，＃2主变绕组温度高告警，＃1直流系统故障动作、#1直流系统合母、控母、正母接地动作”，在查看#2主变负荷、一次设备无异常后，值班人员判断为#2主变本体绕温异常，经检查果然发现#2主变本体绕温计进水，解开回路后故障消失。若此时我们按直流接地的一般处理流程进行接地点查找判断，则会花费大量时间。同样，在雷雨过后若发生直流接地，则应该重点对断路器汇控柜或端子箱进行排查，这些地方雨水容易积累，是发生直流接地的重点部位。我们也应注意到，如果接地馈线属于线路保护装置、安稳装置、断路器保护装置、控制电源等重要直流回路时，则只能对该回路进行外观检查，不得采用瞬间断开馈线开关（即拉路法）的办法来查找接地，应汇报调度及领导等待检修人员处理。

直流接地多数情况不是一点，而可能是多点或一片，而且接地情况也不稳定，受到多种因素的影响。因此直流接地的处理与预防是一个较为复杂的过程。这需要我们变电运行人员有着负责的工作态度，专业的处理能力，敏锐的观察分析能力，在发生故障时能够冷静的处理，在故障的预防阶段又能做好防御措施。这些都对我们运行人员提出更高的要求。

4总结

直流系统在变电站中有着重要的作用，关系到变电站的安全与可靠运行。随着变电站规模的扩大，直流系统的规模也在逐步扩大，这对我们运行人员的要求进一步提升。结合本站的实际做好直流系统的运行与维护、做好直流系统的接地处理，能有效的提高运行人员的业务水平，也是提高变电站的运行维护水平的有效手段。