解析110kV变电站直流系统运行与维护

1、解析 110kV 变电站直流系统运行与维护摘 要:110kV直流电源作为电力系统中重要的组成部 分之一，其具有相对的独立性，其他系统的运行不会对其产 生影响，在电力部门将交流系统停止运行后还能继续工作。 本文就对110kV变电站直流系统运行与维护进行了详细讨论。关键词： 110kV 变电站 直流系统 日常检查 运行 维护 引言 直流系统的正常与否，直接影响到变电所继电保护及自 动化设备的运行，可以说，直流系统如果发生故障不能提供 正常的直流电源，整个变电所都将被迫停运。所以提高直流 系统的可靠性，加强对直流系统的监视，及时发现异常并予 以消除非常重要。1 、直流系统设计要求及注意事项 用于二次

2、控制系统和继电保护、安全自动装置的直流供 电电源，规程要求其电压纹波系数不大于2%；作为用电设备的电源端，直流供电电源输出电压应略高于用电设备的额 定电压，正常情况下直流供电电源输出电压约为用电设备的 额定电压的1.05倍，如用电设备的额定电压是 220V，则直 流供电电源输出电压约为直流 231V ；如用电设备的额定电压 是110V，则直流供电电源输出电压约为直流116V。最高输 出电压不得高于额定电压的 110%，在失去交流供电后，直 流供电电源仅靠蓄电池组作为供电电源，需对直流系统的输 出电压加强监视，确保直流供电电源输出电压不低于额定电 压的 85%，否则将导致二次控制系统和保护设备不

3、能可靠运 行，后果不堪设想。当继电保护装置双重化配置时，两套继电保护装置和跳 闸线圈应分别由不同的电源对应供电，第一套保护装置对应 第一组跳闸线圈，第二套保护装置对应第二组跳闸线圈，对 于断路器机构内的操作闭锁回路，应由独立的直流熔断器或 自动开关供电。 由一套装置控制多组断路器 （例如母线保护、 变压器差动保护、 各种双断路器接线方式的线路保护等） 时， 各保护装置与每一断路器的操作回路应分别由专用的直流 熔断器或自动开关供电。单断路器接线的线路保护装置也不 建议与断路器操作回路合用直流熔断器或自动开关，防止母 线保护或自动装置作用于断路器时发生失灵。采用远后备原 则配置保护时，其所有保护装

4、置，以及断路器操作回路等， 可仅由一组直流熔断器或自动开关供电。特别要提出的是， 500kV 变电所在正常运行时，一定要保持两组蓄电池系统的 独立性，即电气上不相连接。这不仅有助于提高直流系统的 可靠性，同时也能有效地减小直流系统的对地电容，减小直 流接地时产生的电容电流。信号回路应由专用的直流熔断器或自动开关供电，不得 与其他回路混用。由不同熔断器或自动开关供电的两套保护 装置的直流回路之间不允许有任何电的联系，各保护装置之 间、保护柜之间、柜与其它设备之间等，均应采用光纤、光 电耦合或继电器空接点进行连接，不应有电的直接联系。每 一套独立的供电回路均应设有直流电源消失的报警回路，避 免发生

5、由于接线松动或发生故障时电源消失却无法立即报 警的问题。事故照明宜分为两个回路，分别接在两段母线上；在有 直流动力合闸和大容量直流电动机的情况下，这些动力负荷 应按其额定容量， 平均分配在两组蓄电池上； 其他直流负荷， 如试验电源，交流不间断电源设备，常明灯，远动通信装置 的备用电源等应按其容量平均接在直流母线上。2、对 110kV 变电站直流系统出现问题时的处理措施2.1 对直流模块故障的处理对策 直流模块发生故障分为两种情况，一种情况是单个直流 模块出现问题，如果直流模块无显示，就表示是模块中的保 险丝出现问题，只需要对其进行更换就可以解决；如果出现 的是显示异常现象问题，就是模块的工作系

6、统出现紊乱的现 象，只需要将模块进行重新启动就可以解决。如果还是无法 对显示进行改善，那就要对系统进行全面的检查，最终确定 出现问题的部位来进行处理。另一种情况就是整个模块出现 了问题，就需要先使模块停止运行，对其进行检修，并且， 在检修过程中为了使系统能够继续进行工作，还要根据需要 检修时间长短来对其进行管理，检修时间较短时，可以加入 电池组来保证其正常地运行，如果检修的时间较长，就要选 择一个性能良好的模块暂时代替其进行工作。2.2 对母线电压出现异常的处理对策 在直流系统母线电压出现异常的故障中，首先就要对电 压进行有效的测量，并与系统正常运行时的电压做出比较， 如果出现的是电压增大的情

7、况，将浮冲电流进行就一定的减 小就可以了，如果出现的是电压减小的情况，这就需要对浮 冲电流进行检查，观察其是否出现突然增加的现象，如果出 现这一现象，就要对自动调压设备进行检查，反之则表示浮 充电流无故障，将电流进行一定的提高就可以了，这样就可 以将异常的的问题进行解决，然后通知专业的修理人员来对 其进行进一步修理工作。同时，直流系统母线还会出现缺项 的问题，在出现这种问题时，就要马上对电源进行检查，查 看电源开关是否存在问题，并且对与电源连接的各条线路进 行检查，是否存在松动、断线等现象。3、对 110kV 变电站直流系统接地故障的分析3.1 存在的危害 在直流系统接地故障中，存在着以下两种

8、情况：如果发 生的是一点接地， 不能造成系统的短路， 对直流系统无影响， 可以使直流系 ?y 保持正常地运行， 但是要对其进行快速地检 修，以免另外一点接地，对系统造成影响。然后就是两点同 时接地了，如果出现这种情况，就会对系统内部的各种设备 造成一定的影响，使系统出现短路的现象，对继电器进行一 定破坏， 影响系统的正常运行， 甚至会出现严重的安全事故。 而在直流系统中，往往是先发生一点接地，在对其不重视的 情况下才产生的两点接地，因此，当直流系统出现一点接地 时就要进行及时地处理，降低两点接地的发生概率，使直流 系统的运行得到有效的保证。3.2 产生原因 在直流系统中线路比较多，结构比较复杂

9、，其进行工作 的过程又是一个漫长的过程，这种情况下，其内部结构随着 时间的推移，功能逐渐的下降；并且直流系统中很多部分往 往是裸露在室外的，例如端子箱、机构箱等，在一些天气的 影响下，比如酸雨、大风等，会对其进行一定的腐蚀，由于 直流系统在运行的过程中存在着这些因素，就会导致直其出 现节点的现象；而且，在直流系统的运行过程中，缺乏有效 的护理工作，没有对其进行定期的检修，致使一些设备的绝 缘性能得不到保证，也会造成系统接地现象；并且，在人员 对系统进行操作时，由于使用的操作方式不正确，导致一些 具有导电性能的物品掉落到元件上也会造成接地现象的出 现。3.3 解决对策绝缘监控装置在对直流系统进行

10、设计时，可以在其中加入相应的绝缘 监控装置，当系统出现接地故障时，电路中就会出现相应的 信号，该装置就会对这些信号进行收集，将收集到的信号进 行分析，将分析出来的结果提供给相关的工作人员，工作人 员根据其提供的结果就可以准确地判断出故障的发生地点， 对其进行处理。瞬间拉路法根据每条线路负载的重要程度将其排序，依次将这些支 路由轻到重拉开，当对某一条支路拉开后，发现系统的运行 全部回归正常，就表示该条支路上出现了接地故障。虽然进 行这项工作时不受其他因素的影响，但是需要对每一条支路 进行拉开，对直流系统的工作造成了一定的影响。4、总结随着直流系统应用的增加，加强对其运行以及维护研究 的重视程度。在直流系统运行与维护过程中，要严格按照工 作要求来进行，最少需要两个工作人员来进行，同时还要对 电