变电站直流电源系统绝缘监测装置平衡桥投入/退出应用研究

张碧然

（广东电网有限责任公司河源供电局，广东 河源 517000）

直流电源系统是变电站二次系统中的“心脏”，是变电站非常重要的组成部分，它的主要任务就是给继电保护装置、断路器操作、各类信号回路提供电源。直流系统的正常运行与否，关系到继电保护及断路器能否正确动作，会影响变电站乃至整个电网的安全运行。为确保直流系统对地绝缘情况，需有绝缘监测装置对馈线对地绝缘报警、馈线接地选线、直流环网及交流窜电等故障进行反映。

一、直流电源系统

（一）直流电源系统结构组成

直流电源系统由直流监控装置、绝缘监测装置、采集单元、交流输入单元、高频整流模块、降压硅链（选配）、母线、蓄电池组、刀闸开关、防雷器、馈线单元、数字表计等器件组成。

（二）直流电源系统绝缘监测装置工作原理

正常情况下，直流系统中正负对地是绝缘，当直流系统的正极或负极与大地之间的绝缘水平降到某一整定值或低于某一规定值时，称为直流系统接地。一般情况下，一点接地并不影响直流系统的运行，但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复，又发生另一点接地故障，就可能引起重大故障的发生。

现直流电源系统新式的绝缘监测装置，均是采用平衡电桥原理，是为了查找直流系统中存在的绝缘降低或接地故障而人为在系统的正对地与负对地加入的两个大小相等的平衡电阻。如没有平衡电桥或平衡电桥取值不当的系统，系统电压是无法准确反应出系统对地绝缘状态。

（三）直流电源系统绝缘监测装置技术要求

根据中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG 《变电站直流电源系统技术规范》对直流绝缘检测装置技术要求如下:

1.绝缘监测装置应按直流母线分段配置，同一变电站内两段独立的直流母线应在主电屏上按母线各安装一套同型号、独立的直流绝缘监测装置。分电屏支路较多时，该分电屏也宜配置微机绝缘监测装置；

2.同一组直流母线只允许有一个平衡桥接地回路，设在主馈电屏上；

3.为了保证直流正、负两极对地电压的相对稳定和平衡，正、负两极与大地之间应并接平衡桥电阻。其阻值及功率要求如表1。

二、主流厂家配置绝缘监测装置的平衡桥

（一）珠海瓦特电力设备有限公司，直流监控一体化，型号WDJ-1000-I,该产品平衡桥接地采用的蓄电池组输出开关投切来控制平衡桥投退，缺点一旦发生辅助节点接触不良就会造成蓄电池组输出开关投切与平衡桥投退不对应；

（二）珠海泰坦科技有限公司，绝缘监测装置，型号TEP-G-E，该产品存在两段直流母线并联时，如需停一段直流电源系统时，该厂家设备不能自动退出检修那段的平衡桥，还是两段的平衡桥投入，需人为拔检修那段绝缘监测装置的端子排；

（三）奥特迅股份有限公司，绝缘监测装置，型号ATCWZJ5-HL，该产品平衡桥投退与珠海泰坦科技有限公司相似。

三、直流系统平衡桥投退不正确的实例分析

（一）2019 年12 月18 日，某地一110 kV 变电站直流系统验收时，发现某公司生产设备双电双充的直流系统，如需退出套直流系统，则应确保整套直流系统只有一平衡电阻在运行。否则两个平衡电阻都在运行的话，将导致直流接地选线不准确。该型号设备的直流系统是通过蓄电池组输出开关来判定平衡桥电阻是否投入。当进行模拟馈线接地时，直流接地选线不准确,经检查是蓄电池组输出开关投切平衡桥的辅助节点安装不良，导致输出开关投切与平衡桥不对应。

（二）当进行双电双充的直流系统的其中一组蓄电池组核容放电试验不满足要求时，需另一套直流系统来带全站直流负荷时，需长时间并列运行的两段直流母线，按照要求应退出其中一组绝缘监测装置的平衡桥电阻和不平衡桥电阻的要求。现仍有部分生产设备厂家,未考虑到该要求。

故应推广厂家在生产设备时，应考虑长时间并列运行的两段直流母线，需退出其中一组绝缘监测装置的平衡桥电阻和不平衡桥电阻时，应有类似空气开关的操作来进行投入/退出，并有节点信号输出。或直流监控系统程序来判定该站直流系统运行方式来确定是否需退出一组绝缘监测装置的平衡桥电阻和不平衡桥电阻，且应有硬节点信号输出，确保直流系统电压准确反应出系统对地绝缘状态。

结语

综上所述，加强对变电运行中变电站直流系统平衡桥的应用问题的研究，对于促进表变电站直流电源系统正常运转有着积极重要的意义。相关工作人员需要了解直流电源系统的概况及加强绝缘监测装置检验工作，在日常工作中应对直流电源系统知识加以掌握和实际应用,充分了解其中所存在的各方面操作规范,就能够切实有效的做到直流系统的可靠、稳定运行。