浅谈变电站直流系统

吴忠丽

摘要：直流系统的可靠性是保证变电站安全运行的决定性条件之一。在直流系统发生故障后，如何快速及时地进行处理，尽可能的减少事故影响。首先，我们应该了解变电站电站直流系统各部分组成及功能，再根据直流系统的异常情况提出具体处理方法。

关键词：变电站;直流系统;直流消失;接地故障

引言

变电站的交直流系统是两个独立的电源系统。直流系统是为站内保护、自动装置、信号、远动设备、事故照明、断路器控制回路等提供直流电源的设备。相对交流系统而言，直流系统较为稳定，不受发电机、站用电及系统运行方式的影响，能够在交流中断的情况下，由后备电源—蓄电池组继续提供直流电源，保障变电站整个系统设备正常运行。直流系统分布广泛，电缆数量长且多，容易受环境或各种外来因素的影响，发生异常情况。下面通过介绍直流系统的组成和异常情况，找出解决办法，仅供参考。

一、直流系统的组成

直流系统由交流输入、充电装置、蓄电池组、监控系统、母线调压装置、直流馈线屏等单元组成。下面对组成直流系统的单元进行介绍。

1、交流输入：一般采用两路交流输入电源，当一路交流电源失去后，另一路交流电源自动切换输入。

2、充电装置：将交流整流成直流。正常时，蓄电池处于浮充状态，充电装置提供较小的浮充电流。当蓄电池容量大幅度下降，装置切换到均充。

3、蓄电池组：由多个额定电压为2V阀控式铅酸蓄电池串联组成。保证直流系统失去交流输入后仍能输出直流电源。

4、监控系统：对充电机工作状态、蓄电池组电压、馈线绝缘电阻进行监测。当发生充电装置故障，交流电压异常，控制母线欠/过压，直流接地，电池组熔断器熔断，绝缘监察异常等情况时发报警信号。

5、母线调压装置：对直流系统中的控制母线和合闸母线进行调压。控制母线上连接的是负荷较小且比较稳定的控制、监测、信号回路。合闸母线连接的是断路器合闸线圈回路。该回路平时没有负荷电流，断路器合闸动作瞬间有很大的冲击电流，造成合闸母线电压短时下降。这时，母线调压装置对母线电压进行调压。

6、直流馈线：有辐射状供电和环网供电两种方式。环网供电方式多用于老旧变电站。现阶段新建变电站一般采用辐射状方式。因环状供电网络操作切换比较复杂，网络路径比较长，寻找故障点困难，所以辐射状方式优于环网供电方式。

二、直流系统异常情况

直流系统异常情况分为两种，一种是内部因素，一种是外部因素。内部因素是组成直流系统个单元装置异常，造成直流电源消失。外部因素是直流馈线支路因外部原因造成直流接地。

1、内部因素：直流电源消失可分为全部失电或部分失电。失电后会造成保护装置异常，并失去功能，此时监控系统发出直流电源消失报警信号。

2、外部因素：直流接地是直流系统最常见的故障。正常运行时，直流系统正负极对地绝缘电阻相等，对地电压平衡。当发生一点接地时，正负极对地电压发生变化，接地极对地电压降低，非接地极电压升高。故障原因大多是因为受气候和设备运行环境的影响，发生间接性或非金属性接地。直流系统一点接地仍然可以继续运行，但必须及时消除，否则再发生第二点接地，极易引起直流短路和开关误动拒动。

三、直流系统异常处理方法

1、直流失电处理。如果全站直流消失，应先检查充电机电源是否正常，蓄电池组和总熔断器是否正常，充电模块是否有异味。如果直流部分消失，应先检查直流消失设备的直流断路器是否跳闸，如果检查无明显异常，可以对其进行是送一次。还有一种情况是馈线支路断路器拒动越级跳闸造成直流母线失压。应拉开拒动直流断路器，恢复直流母线和其他支路供电。

2、直流接地查找方法。要排除直流接地故障必须要找到接地位置。接地点一般不止一个，可能是多个。大量的接地故障是不稳定的，会因为空气潮湿，电缆破损绝缘降低。这种情况会随着天气的变化自行消失。真正意义上的金属点接地情况是比较少见的。最常用的是拉路查找法。根据绝缘监测装置所报支路进行拉入查找。拉路查找原则“先总路再支路，先一般后重要，先户外再户内”。如果所报支路是保护及控制回路，不要盲目拉路，汇报调控人员征得同意后再进行或采用便携式仪器带电查找，必要时向调控人员申请退出可能误动作的保护。

结束语：

直流系統的异常处理都必须在短时间内完成，保证直流系统的可靠运行。直流接地查找是一件比较繁琐的工作，无论采用什么方式都是比较困难的。所以要防微杜渐做好预防工作，加强设备管理，做好日常运维工作。

参考文献：

[1]变电站直流系统接地原因分析及对策;江西电力;胡坚;2009.3

[2]变电站交直流系统讲解;中科森尼瑞