110kV变电站直流系统运行与维护分析

秦元钰

摘 要：本文首先阐述了110kV变电站直流系统的异常情况及处理，接着探讨了对110kV变电站直流系统接地故障的分析及维护，以期对直流系统的可靠性的提高有一定的帮助。

关键词：110kV变电站；直流系统；运行维护

变电站直流系统，在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源，还为操作提供可靠操作电源。直流系统可靠与否，对变电站安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。

一、110kV变电站直流系统的异常情况及处理

1.直流模块故障

首先是单个直流模块无显示或显示异常等，当无显示时可能是内部保险熔断，处理方法是对其拆开检查，如果保险正常则需返厂处理或更换；如直流模块有显示，但显示异常，可尝试将模块电源进行重启，使其恢复正常；如模块内部出现故障，则需将其退出运行，同时检查其它模块是否正常、过负载。其次是整套直流模块发生故障时，将整套直流模块退出运行，短时间可由蓄电池组带直流负载，长时间则需由另一套直流模块带两段直流负载运行。

2.母线电压异常

首先是当母线电压过高时，则降低浮充电流，使母线电压恢复在正常值范围内，母线电压过低时，应检查浮充电流是否正常，直流负载有无剧增，蓄电池组有无故障等，若直流负载突然增大，应检查自动调压装置是否正常，如自动调压装置异常，应立即启动手动调压装置，使母线电压维持在正常值，同时退出自动调压装置，并通知检修人员进行修复。其次是缺相，应立即检查电源是否正常，有无缺相情况或电源开关是否故障，各接线有无松动、脱落、断线等。

3.蓄电池电压异常告警

首先是蓄电池巡检模块的插排出现个别插件接触不良，导致巡检模块无法采集、接收故障插件对应的蓄电池电压检测值，此时，可将插排拔下重插，巡检模块则恢复正常，若仍无法恢复，则更换巡检模块。其次是蓄电池电压检测保险熔断，当蓄电池实测值正常，而检测值为零时，应将蓄电池电压检测熔断器拆下，使用万用表进行检测是否熔断，如熔断立即更换熔断器，蓄电池电压检测值即可恢复。还有就是当蓄电池实测值与检测值均异常且数值相近或相等，则观察蓄电池外壳是否出现鼓包、裂纹、漏液，蓄电池极板是否出现龟裂、弯曲、变形，如出现这些现象，应立即更换蓄电池。

二、110kV變电站直流系统接地故障的分析及维护

1.分析直流接地的危害性

当直流系统发生一点接地时，如无产生短路电流，可继续运行，但须立即查找接地点并尽快消除接地故障，否则当发生另一点接地时，就有可能引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动或拒动等，从而造成直流电源短路，引起熔断器熔断或烧毁继电器，使设备失去操作电源，引发电力系统严重故障乃至事故。因此，直流系统一旦发生一点接地，变电站必须加强在线监测，检修人员须迅速查找并排除接地故障点，杜绝因直流系统接地而引起的系统故障。

2.分析采取直流接地方式的原因

直流系统整体负载大、线路多，是个长期供电系统，同时还受到外界环境的影响，如：雾、雨季节等。由于受到内外因素的影响，负载设备容易出现元件损坏、接线端子老化松动、电缆绝缘老化破损等问题，导致绝缘水平下降。同时，接地原因还有以下几方面：①二次回路连接、设备元件组装不合理或接线错误，如：交直流混用一根电缆，交直流带电体距离较近等，都容易引起接地；②二次回路、设备因年久失修、严重老化出现缺陷等，导致绝缘不合格、绝缘性能下降等；③二次回路及设备工作环境较潮湿或密封不良易进水等；④人员误碰、有小动物进入、金属物件掉在元件上等；⑤设备技术改造后没用的直流电缆未采取相关措施进行处理或处理不合格等。

3.对直流接地应当采取的查找方法

当发生直流接地时，应先初步分析接地原因，是由于天气还是当天有人在工作，如两者均不是则要根据现场实际情况确定接地范围，对不重要或运行短时停电的支路可采用“瞬时停电法”查找，对重要负载须先分离环路供电回路，使用直流接地检测仪器进行查找，顺序一般为先查易发生接地支路，后查一般支路，先查户外，后查户内；先查不重要支路，后查重要支路；先查新投运设备，后查投运已久的设备，查找工作由两人配合进行。

4.接地查找时的注意事项

工作中必须两人配合进行，查找时要采取措施防止直流回路另一点接地，造成不必要的事故。在试断开控制回路或重要回路的保护电源时要经调度同意，退出可能误动的保护，断开时间最好控制在3S内。取下熔断器时要先正后负，投入则相反，接地故障是否消失须通过信号、表计、光字牌全面综合确认，试断开电源时，要保证不使直流母线失去电压，查找过程中如出现故障，应立即将停电的直流负载送电，在确定接地点后应立即对其处理、消除。

5.查找的维护方式

利用绝缘监控装置，判断正、负极何极接地及接地的程度。利用“瞬时停电法”断开不重要的回路。若负载不允许停电的先采用分离环路供电回路的方式，再使用直流接地检测仪器进行查找，通过仪器确定接地支路后，对该支路上的可停电负载和分支路进行拆除或隔离。如查找出了接地点在某一具体回路后，应对其回路上所有设备、连接线逐步查找，直至查找出接地点。如负载回路查无接地点，则要对直流本体，包括蓄电池组、母线、充电设备及相关元件等进行仔细查找，直到找到接地点为止。下面就重点介绍绝缘监控装置查找法和瞬时拉路法：①绝缘监控装置查找法：微机型绝缘监控装置在直流系统实时在线监视的重要设备，此装置能在实时监视时显示出直流系统的正常电压，以及母线对地绝缘的信息状况等。在系统出现故障时，装置系统处理器即刻对所有线路采集信息进行分析，以准确判断出线路故障原因及接地电阻值，并自动完成查找接地支路功能。绝缘监控装置最大优点则在于能在不切断直流负载支路下进行查询，并不断提高直流供电可靠性。这对于多点非金属性接地十分有效，但对接地点存在多个金属性接地时，则只能现查金属接地支路，因为信号源发出信号预备金属性接地支路短接，其他支路不再有信号通过，只有先将金属性接地支路查出，才能查询其它的非金属性接地支路。②瞬时拉路法：根据负载的重要程度，依次短时拉开直流屏所供各直流负载支路。当切除某一支路故障消失，说明该故障就位于该支路。此刻可继续运用拉路法，进行具体在那一条支路上的排查。拉路法可逐步对各大支路进行逐步拉掉，因而大大降低直流供电可靠性。

三、结语

目前我国的直流系统运行维护的可靠性并不高，而直流系统却是110kV变电站的重要运行设备，其运行的可靠与否直接影响变电站的安全运行，故需不断加强日常检查、维护，确保其能够安全、可靠地运行下去。

参考文献：

[1]顾宁.浅谈变电站直流系统优化[J].广东科技，2010，10.

（作者单位：内蒙古锡林郭勒电业局正蓝旗供电分局）