变电站直流系统故障分析及防范措施解卫利

变电站直流系统故障分析及防范措施解卫利

解卫利

（国网山西省电力公司运城供电公司山西省运城市044000）

摘要：直流系统是电力系统的重要组成部分，直流系统主要为变电站二次回路中的保护、信号、控制及事故照明等装置提供电源，是变电站安全稳定运行的血液，强化其反事故措施的落实，具有重要的现实意义。

关键词：变电站；直流系统故障；防范措施

1变电站直流系统的重要作用

直流系统是作为备用电源使用。在供电电源出现故障且不能正常供电时，直流系统进行供电需维持用电设备工作，保证人们生活和工作的正常进行。直流系统的稳定性能以及实际的容量负荷在直流系统中占据重要位置。在直流系统的实际运行中，由于工作时间较长，若出现因环境温度过高、充电或放电过量的情况以及其他原因，极容易造成直流系统过早出现老化现象，使其容量严重下降，进而影响直流系统的正常运行。此外，若直流系统内部电阻过大，在额定电流的情况下实施放电，放电时间会过于短暂，甚至出现开路现象，使供电系统出现故障，需要蓄电池供电的情况下，会由于瞬间的电流过大，导致蓄电池开路运行，同时，还会严重影响用电设备的使用，甚至会造成该设备无法使用。该现象若是出现在变电站中，供电系统不能正常提供电源，在需要蓄电池供电时，蓄电池却无法提供足够的电能，会引起变电站内的各设备出现停运现象，而在此时若是出现供配电线路故障，继电保护器却无法正常工作，会扩大事故范围，严重影响供配电安全，影响人们的正常工作和生活。蓄电池在直流系统工作中意义重大，在蓄电池工作时应坚持上述原则，并做好维护措施。

2变电站直流系统故障分析

2.1直流系统组成元件故障

充电模块是直流系统运行中较为重要的部分，主要会发生通讯中断、保护动作、不均流和充电模块故障等。一般充电模块在正常的工作状态下，都是均流的，但是，在发生故障时充电模块就会出现不均流的工作状态，从而使得直流系统出现故障。直流系统监控器是充电机装置发展到高频开关电源阶段后出现的一个新型装置，主要以计算机为核心，加强了充电机的控制和保护功能，以及直流系统的管理和监测功能，及时将直流系统的运行状态、运行数据上传至变电站的后台监控系统中。如果监控装置出现问题，当直流系统出现故障时，就难以被及时发现，问题的恶化可能会对直流系统造成更为严重的影响。监控装置的问题主要体现在设备故障和信息数据的传输方面，出现问题时需要进行故障设备的更换。变电站的直流系统采用不接地系统，当其发生两点接地时很可能会导致继电保护误动、拒动或是直流电源短路。因此，对直流系统绝缘的监测和直流接地的处理是直流电源运行的一项重要内容。直流系统的电缆线路走线遍布变电站内的各个地理位置，在运行的过程中很容易受到环境和人为因数的影响，绝缘受损甚至发生直接接地的机会较多。

2.2接地故障

直流系统一点接地是变电站直流系统最常见的故障，由于尚能正常运行，往往被忽视。查找的原则和方法：（1）利用绝缘监测单元实时监测信息，根据支路绝缘信息和母线对地绝缘信息，初步确定接地故障所在的支路。⑵拉路检查法是根据负载的重要性，及回路的复杂性，依次短时间断开直流屏上的各直流负载支路。当断开某支路后故障消失，说明接地就在该支路上。然后继续运用瞬时停电法，确定故障在那一条支路上。直流接地往往发生在户外潮湿的地方，空间狭小容易卡破外皮的地方。直流接地根据其检测严重情况，可以分为金属性接地和非金属性接地。金属性接地点电压为零，支路绝缘电阻检测为零，几乎不受天气影响，容易查找排除。非直接接地故障，经常由好几个支路共同作用而形成，受潮湿的环境和雨天影响较大，接地点接地电压不稳定，支路绝缘电阻检测忽大忽小，不容易查找。

2.3直流系统二次回路故障

近年来，我国对变电站内部结构和系统进行了一定的更新，但在改造和扩建的过程中容易出现变电站直流接地、装置故障等问题，若对这些故障没有进行及时的排除，将进一步引发线路过载，导致严重的事故。二次线路之间也会由于交流回路走线，导致直流系统出现负载故障，从而影响保护装置的正常运行。在直

现漏电、绝缘降低等现象，重则会造成较为严重的火灾，影响电网的安全运行。直流系统二次接线，受外界环境、人为操作和设备等因素的影响比较大，对于直流系统的运行有着很大的安全威胁。在较为恶劣的天气环境下，复杂的线路会出现较严重的漏电现象。人为操作的不规范也会影响直流系统，一些线路接线的不准确与安装都是工作中需要重点关注的问题。设备对于直流系统的运行有着直接的影响，设备运行出现问题不仅会降低直流系统运行的效率，还会带来很大运行风险。

3变电站直流系统故障的防范措施

3.1严把施工工艺及验收关

为了避免变电站直流系统出现严重故障，在变电站的施工、扩建、改造过程中必须加强对施工现场的管理，防止在建设过程中对线路、电缆等造成破坏和损伤。在放置电缆的过程中要避免直接将电缆放在地上，或对电缆进行拖拽。在施工完成后，应当对电缆进行全面的检查，并对电缆芯做好保护工作。长期不使用的多余电缆要进行接头的包扎。所有步骤完成后，要对施工现场进行及时的清理，防止在施工现场遗漏螺丝、垫圈等零部件。对于一些重要的设备和零部件必须进行严格的质量验收，包括室外端子箱、机构箱等，对一些特殊设备还要检查其防潮除湿措施。对于一些已经老化或损坏的设备则应进行及时的替换和维修。对于进行改造或扩建的工程，要设置科学完善的验收计划。

3.2提高变电站值班人员的业务水平

应加强对变电站异常故障的检查，提升设备管理人员的监测水平，尤其要重视对变电站辅助设备的周期性检查，提高系统整体运行的稳定性。加强对设备管理人员的培训，提高其故障应对能力，防止因设备故障导致系统的崩溃和停电，制定完善的停电预防方案，通过技术培训和事故演练等，加强检修效率。定期开展直流系统相关知识技能的培训、讲座等。

3.3变电站直流系统接地故障的预防措施

针对变电站直流系统接地故障的破坏性，需要对其进行积极地防范，最基础是要从日常入手，也就是要加强设备的防潮、防污等工作，定期检查电气设备等有无进水、受污染等问题，如果发现问题则要及时处理，对受潮和污染部分及时进行处理，及时解除隐患，特别是一些特殊的天气，例如：大雾、雨雪并重、阴雨连绵等，需要加大室内外设备的质检次数，而且要本着全面到位、精细化、深入的原则，及时发现故障点，因为直流系统的任何一个部位受到雨水侵蚀都可能影响其绝缘度，需要实行防潮保护处理。当变电站系统进入施工状态时，应该对施工人员提出规定性要求，重点要防范不相关设备的碰触，从而预防直流系统接地。而且需要参照设备自身的质地、运行概况以及使用时间等来及时更新系统内部相关设备，例如：元件、器件、馈线等，保护好各个设备和线路，确保其处于最佳运行状态。其中蓄电池则要重点加强安全保护，预防潮湿、腐蚀等问题，最关键是要把握好初始时期，加强设计控制，确保设计水平。

3.4完善变电站直流系统的设备配置

设备运行的质量对系统的安全稳定性有着极大的影响。在设备选择时，要对系统运行的实际情况进行深入的探究，最大程度的提高设备的性价比，在保证设备质量的同时，也降低设备的投资成本，为供电企业的发展提供更大的优势。在选择好设备后，还需要对设备进行科学、合理的配置，根据直流系统运行的要求，最大程度的满足系统运行的需要，减少系统运行过程中故障的产生。

结语

总之，在系统运行中，不仅要保证直流系统安全稳定的运行，还需要对系统各方面的功能进行合理的优化，减少系统在运行过程中问题的出现，促进电力生产更好的发展。

参考文献：

[1]杨飞.变电站直流系统的设计探讨及故障分析[J].大科技，2016（27）.

[2]吕学增，黄太贵，叶海峰，等.一起500kV变电站开关流变本体故障情况分析[J].科技创新与应用，2017（29）：192-193.