浅谈500kV变电站直流系统的运行及维护

何东升

摘 要：直流系统是整个500kV变电站中的核心，其为断路器、应急电源、自动设备、信号设备等提供直流电源，在500kV变电站运行过程中，一旦直流系统发生运行故障，必须会影响500kV变电站的安全运行，因此应特别重视直流系统运行维护，结合直流系统故障或者异常情况，按照500kV变电站运行要求，有针对性地采取有效运行维护措施，消除故障隐患，保障500kV变电站的稳定性和安全性。 本文分析了500kV变电站直流系统接地故障维护和异常处理方法。

关键词：500kV变电站；直流系统；运行；维护

中图分类号：TM63 文献标识码：A

直流系统作为500kV变电站中的独立电源，其为多种设备和装置提供稳定的直流电源。为了提高500kV变电站的安全性，必须加强直流系统的运行维护，结合直流系统运行状态，采取科学、有效的运行维护措施，定期对直流系统进行检查维护，降低直流系统故障发生率。

一、500kV变电站直流系统接地故障维护

1.直流系统接地故障危害

一旦500kV变电站直流系統发生接地情况，如果系统没有产生短路电流，可以保持直流系统继续运行，但是相关工作人员应及时找出接地点，及时消除直流系统接地故障，如果直流系统的另一点再发生接地，很可能造成断路器、继电保护装置、信号装置的拒动或者误动，导致直流系统短路，造成继电器或者熔断器烧坏，严重影响了500kV变电站安全性，所以为了保障500kV变电站的安全运行，仔细查找直流系统接地故障点，加强在线监测，及时消除系统接地故障。

2.直流系统接地故障原因

直流系统长时间运行过程中很容易受到空气温度、湿度等因素的影响，经常出现电缆绝缘破损老化、接地端子松动、元件损坏等问题，使得直流系统绝缘能力不断下降。500kV变电站直流系统发生接地故障主要是由于以下几个原因：其一，没有采取有效措施对直流电缆线路科学处理；其二，金属物件掉落到直流系统元件上、人员误碰等；其三，直流系统运行环境比较潮湿，直流设备和二次回路受潮，或者直流系统密封不严密导致进水；其四，直流设备、二次回路由于严重老化、年久失修发生故障，造成直流系统绝缘性能下降；其五，直流系统接线错误或者设备元件组装、二次回路连接不合理，例如，交直流带电体设置距离不符合设计要求、直流电和交流电共同一根电缆线路等，造成直流系统接地故障。

3.接地故障查找

当直流系统发生接地故障时，应仔细分析接地故障原因，结合直流系统运行状态，确定系统接地故障范围，对于直流系统中的重要负载，对供电回路先进行分离，然后通过直流接地检测仪器逐一查找；对于短时停电或者不重要的支路，通过瞬时停电法来查找接地故障点。在接地故障查找中先查户外，然后检查户内，先查找容易发生接地故障的支路，然后查找一般支路。

4.具体查找方法

采用绝缘监控装置全面监测直流系统运行状态，科学判定正极和负极的接地程度以及何极接地，采用瞬时停电法，将不重要的直流系统回路断开，若500kV变电站中的负载不允许直流系统停电，通过分流环路供电回路，采用直流接地检测检测仪器准确查找，接地支路确定以后，最后隔离或者拆除这个支路上的客厅点分支路和负载。若某接地点位置直流系统某回路上，应逐步查找该回路上的连接线和所有设备，直到查出接地点。如果查找直流系统负载回路中没有接地点，要仔细查找充电设备、母线、蓄电池组等，在具体查找过程中可以采用以下方法：

（1）瞬时拉路法

按照500kV变电站负载运行情况和重要程度，将直流负载支路在短时间内拉开直流屏，当某一支路切断以后故障立即消失，可判断接地点在该支路上，然后继续采用拉路法，逐一排查各个支路，但是这种瞬时拉路法在实际应用中需要逐步拉掉各个支路，在很大程度上影响直流供电的安全性和可靠性。

（2）绝缘监控装置查找法

在500kV变电站直流系统中设置绝缘监控装置，可以对直流系统运行状态进行实时在线监测，密切关注对地绝缘、电压变化等情况。当直流系统发生故障时，系统处理器可以根据所有线路采集信息全面分析故障原因，准确计算接地电阻值，实现接地支路的自动查找。这种绝缘监控装置在直流系统中的应用，在查找系统接地故障时不需要切断直流负载支路，能够有效保障直流供电的安全性和可靠性，可以准确查找出多点非金属接地故障。如果直流系统发生金属接地时，由于金属接地支路发生短接，系统中其他支路没有信号通过，因此要先查找出金属接地支路，然后再依次查找非金属性接地支路。

二、500kV变电站直流系统异常处理方法

1.直流模块故障

500kV变电站直流系统中的某个直流模块显示异常或者无法显示，对于显示异常的情况，重新启动模块电源，检查其是否可以恢复正常；对于无法显示的情况，有可能是直流系统内部保险丝熔断，这时要拆开该直流模块，若检查保险丝正常，可以更换该直流模块或者返厂处理；如果直流模块内部发生运行故障，及时退出运行，检查直流模块是否过负载运行，及时进行维修。如果整套的直流模块运行出现问题，要退出运行状态，如果需要较长时间，选择另一套直流模块，如果时间较短可以选择蓄电池组带变电站负载运行。

2.母线电压异常

若直流系统母线缺相，要仔细检查其电源运行状态，电源开关是否存在故障或者电源是否存在缺相情况，各个接线是否存在断线、脱落、松动等情况。若母线电压过低，要检查蓄电池组是否发生故障，直流负载是否在短时间内快速增加、浮充电流是否在规定范围内，如果直流负载突然增大，要仔细检查直流系统中的自动调压设备运行状态是否正常，如果自动调压不正常，要立即开启手动调压设备，合理控制母线电压，将自动调压设备退出，通知专业检修人员前来维护。若母线电压过高，要及时将浮充电流降低，及时恢复母线电压。

3.蓄电池异常

当蓄电池的检测值和实测值都不正常，并且两者数值相等或者相近时，要检查蓄电池极板是否发生变形、弯曲、龟裂等情况，检查蓄电池是否存在漏液、裂纹、鼓包等情况，一旦发现这些情况，要立即更换蓄电池。同时，当蓄电池检测值为零，实测值正常时，拆解蓄电池熔断器，通过万用表检测熔断器是否发生熔断，如果发生熔断，及时进行更换，恢复蓄电池电压检测状态。另外，蓄电池插排中个别插件接触不良，造成巡检模块发生接收故障或者无法采集，可以拔下该插排重新安插，如果巡检模块仍然运行异常，应及时进行更换。

结语

500kV变电站直流系统运行维护是一项非常重要、复杂的工作，必须根据直流系统的不同状态，有针对性地采取查找方法和检修措施，同时，为了保障直流系统运行安全，要做好预防维护，加强直流系统日常运行管理，防微杜渐，及时消除小故障和小隐患，提高500kV变电站的安全性和可靠性。

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