第一篇：變電站直流系統(tǒng)保護(hù)選擇的有關(guān)問(wèn)題（小編推薦）

變電站直流系統(tǒng)保護(hù)選擇的有關(guān)問(wèn)題

變電站直流電源既是開(kāi)關(guān)的操作電源，也是繼電保護(hù)裝置的電源，電網(wǎng)和變電站的安全運(yùn)行要求直流電源必須具有高可靠性，失去直流將可能造成繼電保護(hù)和開(kāi)關(guān)的拒動(dòng)，造成電網(wǎng)大面積停電和設(shè)備的損壞，嚴(yán)重威脅設(shè)備和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。直流由所屬單位分散管理，設(shè)備種類多，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該統(tǒng)一，下面就直流電源使用談以下幾個(gè)應(yīng)引起注意的問(wèn)題。

一、目前存在的直流斷路器（直流開(kāi)關(guān)）和熔斷器（保險(xiǎn)管）的配合

其配合關(guān)系應(yīng)執(zhí)行《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5044-2004條款中6.1.3的規(guī)定：

1.熔斷器裝設(shè)在直流斷路器上一級(jí)時(shí)，熔斷器額定電流應(yīng)為直流斷路器額定電流的2倍及以上。這樣可保證動(dòng)作的選擇性。

2.直流斷路器裝設(shè)在熔斷器上一級(jí)時(shí)，直流斷路器額定電流應(yīng)為熔斷器額定電流的4倍及以上。即：熔斷器為2A時(shí)，上一級(jí)直流斷路器應(yīng)為8A及以上。這樣的配合主要是考慮了直流斷路器動(dòng)作速度相對(duì)比較快。由于下級(jí)采用熔斷器，相應(yīng)增加了上級(jí)開(kāi)關(guān)的額定電流，所以建議最末一級(jí)應(yīng)盡量采用直流斷路器。

二、上下級(jí)熔斷器之間、上下級(jí)自動(dòng)開(kāi)關(guān)之間額定電流的選擇，其配合關(guān)系應(yīng)按《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5136-2001條款9.2.10、9.2.11中的規(guī)定： 9.2.10條款為：1.熔斷器額定電流應(yīng)按回路的最大負(fù)荷電流選擇，并滿足選擇性的要求。干線上熔斷器熔件的額定電流應(yīng)較支線上的大2級(jí)——3級(jí)。

在安全評(píng)價(jià)文件中，要求上、下級(jí)熔體之間（同一系列產(chǎn)品）額定電流值，必須保證2——4級(jí)級(jí)差，電源端選上限，網(wǎng)絡(luò)末端選下限。為避免蓄電池組總?cè)蹟嗥鳠o(wú)選擇性熔斷，該熔斷器和分路熔斷器之間，必須保證3——4級(jí)級(jí)差，對(duì)級(jí)差的要求又有所加大，其目的主要是使上級(jí)脫扣（熔斷）時(shí)間大于下級(jí)，確保上、下級(jí)直流熔斷器在過(guò)負(fù)荷或直流短路時(shí)選擇性。

級(jí)差是熔斷器(直流斷路器)生產(chǎn)制造時(shí)的額定電流關(guān)系，額定電流分別為3A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A等，它不是成固定倍數(shù)的關(guān)系。分支熔斷器選用6A，按大2-3個(gè)級(jí)差考慮干線應(yīng)選用16A或20A的熔斷器。

一般每個(gè)回路繼電保護(hù)配置的保險(xiǎn)絲為3A或6A，可以根據(jù)直流電壓和一次開(kāi)關(guān)合閘、跳閘線圈電阻阻值很容易確定合閘、跳閘電流，那么它干線上保險(xiǎn)絲的額定電流就很容易確定了，直流屏饋出的熔斷器電流值不宜選擇過(guò)大，因?yàn)樗鼪Q定著上一級(jí)熔斷器電流值的大小，否則無(wú)法與總保險(xiǎn)配合，必要時(shí)必須增加直流饋出的數(shù)量，分散負(fù)荷，避免負(fù)荷在某段母線的集中，即某一回路最大負(fù)荷電流必須要控制，負(fù)荷在多回路中分?jǐn)偅@需要在設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)計(jì)算，使饋出回路數(shù)量上有充分的裕度，并在設(shè)計(jì)中明確所設(shè)小母線的數(shù)量。

9.2.11條款為： 1.上下級(jí)自動(dòng)開(kāi)關(guān)之間額定電流的選擇：

自動(dòng)開(kāi)關(guān)額定電流應(yīng)按回路的最大負(fù)荷電流選擇，并滿足選擇性的要求；干線上自動(dòng)開(kāi)關(guān)脫扣器的額定電流應(yīng)較支線上的大2級(jí)——3級(jí)。

7.5.2條款為：開(kāi)關(guān)電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘回路，直流斷路器可按（大于等于）0.3倍的額定合閘電流選擇，但直流斷路器過(guò)載脫扣時(shí)間應(yīng)大于開(kāi)關(guān)固有合閘時(shí)間。

直流電動(dòng)機(jī)回路，直流斷路器可按（大于等于）電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇。

7.6.3條款為：開(kāi)關(guān)電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘回路，熔絲可按0.2——0.3倍的額定合閘電流選擇，但熔斷器的熔斷時(shí)間應(yīng)大于開(kāi)關(guān)固有合閘時(shí)間。

直流電動(dòng)機(jī)回路，熔絲可按電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇。

在國(guó)家電網(wǎng)公司頒布的《直流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)直流系統(tǒng)的保護(hù)規(guī)定如下：

（1）直流回路中嚴(yán)禁使用交流空氣斷路器；當(dāng)使用交直流兩用空氣斷路器時(shí)，其性能必須滿足開(kāi)斷直流回路短路電流和動(dòng)作選擇性的要求。（2）直流空氣斷路器、熔斷器應(yīng)具有安一秒特性曲線，上下級(jí)應(yīng)大于2級(jí)的配合級(jí)差，并應(yīng)滿足動(dòng)作選擇性的要求。（3）直流電源系統(tǒng)中應(yīng)防止同一條支路中熔斷器與空氣斷路器混用，防止在回路故障時(shí)失去動(dòng)作選擇性。

由于不同制造廠或不同系列產(chǎn)品存在性能差異，混合使用有可能會(huì)失去動(dòng)作選擇性配合，因此，一個(gè)站的直流熔斷器或自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，原則上應(yīng)選用同一廠家的系列產(chǎn)品。

斷路器與熔斷器混合保護(hù)的級(jí)差配合比較困難，由于無(wú)時(shí)限的斷路器的脫扣速度基本不變，而熔斷器的動(dòng)作具有反時(shí)限特性。無(wú)論斷路器安裝在熔斷器之前或之后，總在某些短路電流值范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)失去動(dòng)作選擇性。因此，應(yīng)避免這種組合保護(hù)方式。

直流系統(tǒng)熔斷器應(yīng)分級(jí)配置，上下級(jí)熔體應(yīng)滿足選擇性配合要求。一個(gè)站的直流熔斷器或自動(dòng)空氣斷路器，原則上應(yīng)選用同一制造廠系列產(chǎn)品。使用前宜進(jìn)行安秒特性和動(dòng)作電流抽檢，同一條支路上的空氣開(kāi)關(guān)和熔斷器不宜混合使用。

直流回路中采用空氣自動(dòng)空氣斷路器時(shí)，必須選用合格的直流空氣斷路器，嚴(yán)禁采用交流空氣斷路器。對(duì)已經(jīng)采用的，必須安排更換。

在變電所直流電源屏上，由于蓄電池組的容量確定后，其出口回路熔斷器額定電流是按蓄電池1H放電率電流選擇的，并應(yīng)與各饋出回路相配合；從保護(hù)動(dòng)作選擇性要求，蓄電池輸出回路斷路器額定電流應(yīng)大于饋出斷路器額定電流最大的一臺(tái)來(lái)選擇，配合系數(shù)一般取2，必要時(shí)取3，取以上電流最大者為蓄電池輸出回路斷路器額定電流，并應(yīng)滿足蓄電池出口短路時(shí)靈敏系數(shù)的要求。所以設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)時(shí)，基本也確定了蓄電池出口回路額定電流和饋出回路的額定電流。如防酸式和閥控式密封鉛酸蓄電池回路設(shè)備選擇：

蓄電池容量（AH）

200

300

400

500

800

熔斷器IE（A）

200

315

315

400

630

直流斷路器IE（A）

160

200

250

315

500

詳見(jiàn)規(guī)程5044——2004附錄F

三、目前變電站直流電源的保護(hù)大多采用直流斷路器和熔斷器配合，熔斷器和直流斷路器配合的混合方式，很不規(guī)范，一般微機(jī)保護(hù)和電磁式保護(hù)分別采用直流斷路器和保險(xiǎn)管，而新上的直流電源屏均采用直流斷路器，原使用的直流電源屏是采用保險(xiǎn)管，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)上也是保險(xiǎn)管較多，早期的變電站采用熔斷器，新變電站采用直流斷路器，由于繼電保護(hù)和直流設(shè)備的更新，在更新時(shí)造成上述的混合方式，要引起運(yùn)行管理人員的重視。如熔絲的上下級(jí)不是同一系列產(chǎn)品（如果末級(jí)是快速熔斷器還好），也不清楚直流斷路器和熔絲的安秒特性，尤其是不應(yīng)在空氣斷路器的下級(jí)使用熔斷器。直流斷路器動(dòng)作相對(duì)速度比較快，所以我們不希望直流斷路器下一級(jí)再接熔斷器。以上的問(wèn)題不滿足國(guó)家電網(wǎng)公司頒布的《直流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，應(yīng)加以整改。

目前對(duì)直流系統(tǒng)的各級(jí)保護(hù)開(kāi)展了定值管理，主要是對(duì)各級(jí)直流空氣開(kāi)關(guān)和熔絲的額定電流加以明確，但大部分變電站沒(méi)有對(duì)定值的由來(lái)進(jìn)行計(jì)算，沒(méi)有通過(guò)計(jì)算、校核，進(jìn)行上下級(jí)動(dòng)作時(shí)間的比較,而是沿用建所時(shí)使用的原始設(shè)計(jì)值或廠家原屏帶來(lái)的設(shè)備電流值，依賴設(shè)計(jì)或廠家對(duì)充電機(jī)、硅整流（開(kāi)關(guān)電源）、蓄電池回路熔絲（開(kāi)關(guān)）、直流屏饋出部分熔絲（開(kāi)關(guān)）額定電流的選擇。在直流回路發(fā)生變化、增加負(fù)荷或接線改變，上下級(jí)保護(hù)是否保證選擇性有一定的不確定因素。所以變電站要有一張全所的直流圖，包括熔絲（開(kāi)關(guān)）額定電流選擇和動(dòng)作電流選擇的計(jì)算說(shuō)明，具備采用的熔絲和直流小開(kāi)關(guān)的動(dòng)作安秒特性，通過(guò)直流短路電流計(jì)算，校驗(yàn)上下級(jí)動(dòng)作時(shí)間，在不滿足時(shí)能夠調(diào)整直流接線結(jié)構(gòu)，使上下級(jí)保護(hù)有動(dòng)作時(shí)間的配合，不誤動(dòng)拒動(dòng)，尤其不允許越級(jí)誤動(dòng)。由于計(jì)算涉及問(wèn)題較多，動(dòng)作時(shí)間不易確定，所以繪制一張全所的直流圖很有必要，在圖中可以清楚地看出上、下級(jí)保護(hù)級(jí)差配置，保護(hù)配置是否存在問(wèn)題，要滿足上、下級(jí)保護(hù)級(jí)差配置的規(guī)定。

直流屏饋出的熔斷器采用短路短延時(shí)開(kāi)關(guān)，防止越級(jí)帶來(lái)的事故面擴(kuò)大。

在前幾年進(jìn)行的變電站直流系統(tǒng)的反措中，新建或改造的直流系統(tǒng)對(duì)不同的電壓等級(jí)采用不同的直流母線供電，開(kāi)關(guān)的控制操作和動(dòng)力直流分開(kāi)，如一次變有三個(gè)電壓等級(jí)，那么分別各設(shè)置供220KV、66KV、10KV的直流開(kāi)關(guān)操作電壓母線、220KV、66KV、10KV的繼電保護(hù)用直流電壓母線，每段母線由直流屏二個(gè)饋出開(kāi)關(guān)環(huán)路供電，正常單回路運(yùn)行輻射狀供電。對(duì)變電所高壓開(kāi)關(guān)的合閘設(shè)立動(dòng)力直流母線采用獨(dú)立環(huán)路供電，中間解環(huán)運(yùn)行。對(duì)信號(hào)回路采用由直流屏獨(dú)立饋出。避免與繼電保護(hù)用直流和控制直流交叉供電，互相影響。在一個(gè)電壓等級(jí)的直流母線上，根據(jù)一次元件數(shù)量、負(fù)荷大小適當(dāng)增加母線段數(shù)，可分設(shè)保險(xiǎn)（空氣開(kāi)關(guān)）供電，以便較好的實(shí)現(xiàn)配合。設(shè)置多段母線可以使負(fù)荷分配合理，使直流屏饋出開(kāi)關(guān)的保護(hù)電流值不致偏大，有較好的靈敏度，與總保護(hù)有較大的級(jí)差保證，所以直流系統(tǒng)好的接線結(jié)構(gòu)也是保證其安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

四、在安全性評(píng)價(jià)中建議：在熔斷器（直流開(kāi)關(guān)）定值管理上要進(jìn)行計(jì)算，有書面材料，專人管理，每年一次。沒(méi)有進(jìn)行的要盡快落實(shí)，對(duì)配合關(guān)系要做到心中有數(shù)。計(jì)算的步驟： 1.建立完整的直流系統(tǒng)圖，從交流電源開(kāi)始，包括充電機(jī)、蓄電池、直流屏饋出、各級(jí)母線饋出的完整接線，可以采用單線圖從上級(jí)到下級(jí)，由粗線到細(xì)線，對(duì)采用的熔斷器、直流開(kāi)關(guān)、刀閘采用不同的符號(hào)區(qū)別，標(biāo)明采用的額定電流值。

A、蓄電池、充電機(jī)為第一級(jí)保護(hù)定值；

B、直流屏饋出、試驗(yàn)電源、開(kāi)關(guān)動(dòng)力直流（大合閘）為第二級(jí)保護(hù)定值；

C、從各直流母線饋出到保護(hù)和控制回路的分支保險(xiǎn)為第三級(jí)保護(hù)定值；

2.通過(guò)統(tǒng)計(jì)各回路最大負(fù)荷電流，根據(jù)規(guī)程原則確認(rèn)各分支保護(hù)的額定電流值，3.建立保護(hù)定值一覽表，整定值計(jì)算過(guò)程，計(jì)算保護(hù)和控制回路負(fù)荷電流，動(dòng)作曲線對(duì)比，動(dòng)作時(shí)間對(duì)比。

4.進(jìn)行各點(diǎn)直流回路短路電流計(jì)算。依靠時(shí)間的配合保證上級(jí)保護(hù)不越級(jí)動(dòng)作。

五、為了方便了解和掌握，對(duì)北京人民電器廠保護(hù)電器的設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介如下，說(shuō)明直流開(kāi)關(guān)的選擇原則，額定電流與動(dòng)作特性的關(guān)系：

采用的直流斷路器應(yīng)具有速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)功能是《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5044-2004的要求，其附錄E對(duì)直流斷路器的選擇進(jìn)行了介紹，并分別介紹了過(guò)負(fù)荷長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)、短路瞬時(shí)保護(hù)、短路短延時(shí)保護(hù)的整定原則。北京人民電器廠采用其生產(chǎn)的G系列直流開(kāi)關(guān)保護(hù)特性對(duì)不同的異常（過(guò)載）和短路電流，有三種動(dòng)作行為。1.過(guò)載（長(zhǎng)延時(shí)）保護(hù)：電流較小，為防止電纜發(fā)熱的絕緣破壞，經(jīng)一段時(shí)間延時(shí)切除故障回路。

2.短路（瞬時(shí)）保護(hù)：電流較大，會(huì)對(duì)設(shè)備有較大危害，所以要求斷路器立刻切除故障回路。

3.短路短延時(shí)為防止越級(jí)保護(hù)帶來(lái)的事故面擴(kuò)大，保證故障電流僅僅由距離故障點(diǎn)最近的斷路器來(lái)切除，有時(shí)要求上級(jí)斷路器在遭遇短路電流時(shí)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的短延時(shí)（一般為MS級(jí)）后再動(dòng)作。

在電流小于過(guò)載（長(zhǎng)延時(shí)）保護(hù)起始動(dòng)作值，開(kāi)關(guān)正常工作。在電流達(dá)到各相應(yīng)動(dòng)作值，開(kāi)關(guān)按相應(yīng)時(shí)間特性動(dòng)作。

北京人民電器廠其生產(chǎn)的G系列直流開(kāi)關(guān)具有長(zhǎng)延時(shí)+瞬時(shí)保護(hù)功能為二段保護(hù)脫扣器（A類保護(hù)）。如GMN20R、GMXX系列，用于直流電源末端保護(hù)。GMN20R系列用于直流電源末端保護(hù)，額定電流為：1A、3A、6A ；在通過(guò)5IN時(shí)瞬時(shí)脫扣。

GM系列脫扣分為延時(shí)過(guò)載、瞬時(shí)。在通過(guò)10IN時(shí)瞬時(shí)脫扣，（短路瞬時(shí)保護(hù)一般在10倍IN時(shí)瞬時(shí)脫扣。）GM800A、1250A為5IN瞬時(shí)脫扣。以上二種B類保護(hù)的開(kāi)關(guān)用于直接接到負(fù)載的場(chǎng)合。

北京人民電器廠其生產(chǎn)的GMB系列具有長(zhǎng)延時(shí)+瞬時(shí)+短路短延時(shí)功能，稱為三段保護(hù)脫扣器（B類保護(hù)）。

GMB32系列脫扣采用長(zhǎng)延時(shí)+瞬時(shí)+短路短延時(shí)，額定電流為：16A、20A、25A、32A、40A。以下以GMB32/2400R-32A為例來(lái)說(shuō)明各種故障電流發(fā)生時(shí)斷路器的動(dòng)作情況，ID為故障電流。

1.過(guò)載（長(zhǎng)延時(shí)）保護(hù)：1.05*IN（33A）〈ID〈10*IN（320A）

ID=33A時(shí)

在1H以上動(dòng)作，ID=3IN= 96A時(shí)

在7S內(nèi)動(dòng)作，ID=7IN=224A時(shí)

在3S內(nèi)動(dòng)作，動(dòng)作為反時(shí)限曲線動(dòng)作，ID增大，動(dòng)作時(shí)間逐漸減小。

2.短路短延時(shí)保護(hù)功能：10*IN（320A）〈ID〈2.5KA 動(dòng)作時(shí)間可達(dá)數(shù)百毫秒。

ID屬于一般短路電流，開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)一個(gè)固定的延時(shí)時(shí)間T后（10MS）再動(dòng)作，3..短路（瞬時(shí)）保護(hù)：2.5KA〈ID〈20KA ID大于2.5KA時(shí)，屬于大短路電流，開(kāi)關(guān)瞬動(dòng)為十幾毫秒，開(kāi)關(guān)極限短路分?jǐn)嗄芰?0KA，動(dòng)作時(shí)間為4MS。第二級(jí)保護(hù)額定電流與第三級(jí)保護(hù)額定電流級(jí)差不宜小于4級(jí)。

對(duì)直接接到負(fù)載的饋線斷路器，可以不設(shè)短延時(shí)，它的上級(jí)對(duì)直接接到負(fù)載的饋線斷路器的保護(hù)范圍要有短延時(shí)，關(guān)鍵是落實(shí)反措要求，設(shè)置供220KV、66KV、10KV的直流電壓母線，保證不失去后備保護(hù)，第一級(jí)保護(hù)只有在直流屏母線短路時(shí)斷開(kāi)。

六、省公司提出如下要求：

1、各單位應(yīng)高度重視變電所直流保險(xiǎn)的使用維護(hù)工作，加強(qiáng)這方面的領(lǐng)導(dǎo)，每年應(yīng)結(jié)合春、秋檢對(duì)變電所直保險(xiǎn)進(jìn)行一次全面檢查，重點(diǎn)檢查保險(xiǎn)容量、上、下級(jí)的配合及保險(xiǎn)狀況，對(duì)長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)行的直流支路保險(xiǎn)和總保險(xiǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，必要時(shí)應(yīng)提前更換，以確保可靠安全

2、對(duì)現(xiàn)運(yùn)行、庫(kù)存和新購(gòu)進(jìn)的各類保險(xiǎn)、空氣開(kāi)關(guān)，有條件的應(yīng)抽樣進(jìn)行安秒特性試驗(yàn)，確保其質(zhì)量。

3、各單位要對(duì)現(xiàn)運(yùn)行蓄電池總保險(xiǎn)進(jìn)行一次全面檢查，對(duì)保險(xiǎn)熔斷沒(méi)有告警信號(hào)的，要實(shí)施改造加裝信號(hào)回路，蓄電池總保險(xiǎn)應(yīng)更換成帶有“撞擊體”保險(xiǎn)器，以便實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)熔斷有信號(hào)發(fā)出。

4、加強(qiáng)對(duì)《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5044-2004和《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5136-2001的學(xué)習(xí)和理解，學(xué)習(xí)廠家有關(guān)維護(hù)使用說(shuō)明書，對(duì)現(xiàn)運(yùn)行的進(jìn)行復(fù)核，對(duì)新投產(chǎn)的設(shè)計(jì)要加強(qiáng)審核和驗(yàn)收。

省公司農(nóng)電生產(chǎn)工程處 2007年4月29日

第二篇：淺談變電站直流系統(tǒng)接地問(wèn)題

淺談變電站直流系統(tǒng)接地問(wèn)題

摘要：直流系統(tǒng)是變電站的一個(gè)重要組成部分，直流系統(tǒng)接地是常見(jiàn)的缺陷。主要介紹了變電站直流接地的危害，并對(duì)直流系統(tǒng)接地的原因進(jìn)行分析及查找方法，從而找到相應(yīng)的防范措施來(lái)保證直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)；接地；絕緣；斷路器

0 引言

變電站直流系統(tǒng)以蓄電池儲(chǔ)存能量，以充電機(jī)補(bǔ)充能量，向全站保護(hù)、監(jiān)控、通訊系統(tǒng)提供不間斷電源，確保其安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。正常情況下正、負(fù)極對(duì)地均為絕緣的，發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，正、負(fù)極對(duì)地電壓發(fā)生變化，接地極對(duì)地電壓降低，非接地極電壓升高，供電可靠性大大降低，因?yàn)樵诮拥攸c(diǎn)未消除時(shí)再發(fā)生第二點(diǎn)接地，極易引起直流短路和開(kāi)關(guān)誤動(dòng)、拒動(dòng)，所以直流一點(diǎn)接地時(shí)，設(shè)備雖可以繼續(xù)運(yùn)行，但接地點(diǎn)必須盡快查到，立即消除或隔離。直流接地故障產(chǎn)生的主要原因

1.1 基建及施工遺留的故障隱患

在發(fā)電公司建設(shè)施工或擴(kuò)建過(guò)程中，由于施工及安裝的種種問(wèn)題，會(huì)遺留下電力系統(tǒng)故障的隱患，直流系統(tǒng)更是故障隱患的薄弱環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)在投產(chǎn)初期不易控制和檢查，投運(yùn)時(shí)間越長(zhǎng)，系統(tǒng)接地故障的概率就越大。

1.2 外力損傷

直流回路在運(yùn)行過(guò)程中不可避免地要受到檢查維護(hù)人員在工作過(guò)程中因擠壓、移動(dòng)、及不當(dāng)沖洗等外力造成的損傷。

1.3 質(zhì)量原因

因市場(chǎng)供應(yīng)直流電纜設(shè)備質(zhì)量參差不齊，質(zhì)量不良的直流電纜成為一種直流接地的故障隱患。

1.4 自然原因

發(fā)電廠直流系統(tǒng)所接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)由于環(huán)境、氣候的變化、電纜和接頭的老化及設(shè)備本身的問(wèn)題等而發(fā)生直流接地故障，特別是處于沿海地區(qū)的電廠，因海拔較低且處于高鹽、高濕環(huán)境，更不可避免地會(huì)發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障。直流系統(tǒng)兩點(diǎn)接地的危害分析 現(xiàn)以圖1為例說(shuō)明直流接地的危害。當(dāng)圖1中A點(diǎn)與C點(diǎn)同時(shí)有接地出現(xiàn)時(shí)，等于+KM、-KM通過(guò)大地形成短路回路，可能會(huì)使熔斷器1RD或2RD熔斷而失去保護(hù)電源；當(dāng)B點(diǎn)與C點(diǎn)同時(shí)有接地出現(xiàn)時(shí)，等于將跳閘線圈短路，即使保護(hù)正常動(dòng)作，TQ跳閘線圈也不會(huì)起動(dòng)，斷路器就不會(huì)跳閘，因此在有故障情況下就要越級(jí)跳閘；當(dāng)A點(diǎn)與B點(diǎn)或A點(diǎn)與D點(diǎn)同時(shí)接地時(shí)，就會(huì)使保護(hù)誤動(dòng)作而造成斷路器跳閘。直流接地的危害不僅僅是以上所談的幾點(diǎn)，還有很多，在此不一一介紹了。

圖1 直流接地示意圖 直流接地故障的查找方法及存在的問(wèn)題

排除直流接地故障，首先要找到接地的位臵，這就是常說(shuō)的接地故障定位。直流接地大多數(shù)情況不是一個(gè)點(diǎn)，可能是多個(gè)點(diǎn)，或者是一個(gè)片，真正通過(guò)一個(gè)金屬點(diǎn)去接地的情況是比較少見(jiàn)的。更多的會(huì)由于空氣潮濕，塵土粘貼，電纜破損，或設(shè)備某部分的絕緣降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不穩(wěn)定，隨著環(huán)境變化而變化。因此在現(xiàn)場(chǎng)查找直流接地是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題。

3.1拉回路法

這是電力系統(tǒng)查直流接地故障一直沿用的一個(gè)簡(jiǎn)單辦法。所謂“拉回路”，就是停掉該回路的直流電源，停電時(shí)間應(yīng)小于三秒。一般先從信號(hào)回路，照明回路，再操作回路，保護(hù)回路等等。該種方法，由于二次系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，大部分的廠站由于施工或擴(kuò)建中遺留的種種問(wèn)題，使信號(hào)回路與控制回路和保護(hù)回路一個(gè)嚴(yán)格的區(qū)分，而且更多的還形成一些非正常的閉環(huán)回路，必然增大了拉回路查找接地故障的難度。正由于回路接線存在不確定性，往往令在拉回路的過(guò)程中，常常發(fā)生人為的跳閘事故，再加上微機(jī)保護(hù)的大量應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行特性也不允許隨意斷電。“拉回路”可能導(dǎo)致控制回路和保護(hù)回路重大事故發(fā)生。3.2直流接地選線裝臵監(jiān)測(cè)法

這是一種在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣情況的裝臵。該裝臵的優(yōu)點(diǎn)是能在線監(jiān)測(cè)，隨時(shí)報(bào)告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號(hào)。缺點(diǎn)是該裝臵只能監(jiān)測(cè)直流回路接地的具體接地回路或支路，但對(duì)具體的接地點(diǎn)無(wú)法定位。技術(shù)上它受監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝數(shù)量的限制，很難將接地故障縮小到一個(gè)小的范圍。而且該裝臵必須進(jìn)行施工安裝，對(duì)舊系統(tǒng)的改造很不便。此類裝臵還普遍存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問(wèn)題。

3.3便攜式直流接地故障定位裝臵故障定位法

該裝臵是近幾年開(kāi)始在電力系統(tǒng)較為廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。該裝臵的特點(diǎn)是無(wú)需斷開(kāi)直流回路電源，可帶電查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且該裝臵可將接地故障定位到具體的點(diǎn)，便于操作。目前生產(chǎn)此類產(chǎn)品的廠家也較多，但真正好用的產(chǎn)品很少，絕大部分產(chǎn)品都存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問(wèn)題。防范措施

4.1 經(jīng)常檢查各支路直流系統(tǒng)的絕緣狀況 ,對(duì)于戶外電氣設(shè)備和熱工就地裝臵的直流系統(tǒng)的絕緣狀況更應(yīng)經(jīng)常檢查 ,要特別注意檢查各支路的跳閘回路。具體檢查方法:將該支路的斷路器合上(注意:此時(shí)隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)在斷開(kāi)位臵或斷路器拉至試驗(yàn)位臵)。然后取下該支路的直流電源的熔斷器 ,在熔斷器的下方(即負(fù)荷側(cè))將正、負(fù)極短接 ,用兆歐表檢查絕緣電阻是否符合要求 ,如發(fā)現(xiàn)接地應(yīng)及時(shí)消除。

4.2 發(fā)生直流系統(tǒng)接地時(shí) ,常采用取下直流熔斷器來(lái)觀察直流接地是否消失 ,在取直流熔斷器時(shí)應(yīng)先取非接地極的熔斷器;在投熔斷器時(shí) ,先投非接地極的熔斷器。其目的是使非接地極對(duì)地電容有一定的充電時(shí)間 ,使該支路的正、負(fù)電源間在未形成回路前 ,先使非接地極電容充上一定電壓 ,即 Uc不等于0 ,從而降低 UL ,防止斷路器誤動(dòng)。

4.3 出口繼電器和斷路器的跳閘線圈的動(dòng)作值按規(guī)程要求為(30 %-70 %)UH ,實(shí)際工作中調(diào)整在(60 %-70 %)UH之間最好。

4.4 運(yùn) 行維 護(hù)人員必須熟悉現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程，在直流回路工作時(shí)，做好安全措施，防止保護(hù)誤動(dòng)。結(jié)束語(yǔ)

直流電源在電力系統(tǒng)的作用十分重要，著重分析了直流接地對(duì)保護(hù)裝臵的影響，在什么情況下可能造成保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)，從而更好地為運(yùn)行維護(hù)人員提供參 考依據(jù)，有利于更好地保證直流系統(tǒng)的穩(wěn)定，從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]張信，盧燦遹． 直流系統(tǒng)接地的危害分析與處理

[2]蘇玉林 劉志民 熊深.怎樣看電氣二次回路圖

[3]張善全.電力系統(tǒng)直流接地危害性分析及預(yù)防措施例

第三篇：變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的合理選擇

變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的合理選擇

2009-05-06 14:44:08 來(lái)源: 網(wǎng)上搜集 作者:佚名

摘 要：對(duì)變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要問(wèn)題進(jìn)行了討論，闡述了影響直流系統(tǒng)額定電壓和蓄電池容量選擇的主要因素，分析了直流系統(tǒng)額定電壓、蓄電池容量的選取方法以及主接線、直流饋線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法，介紹了新型的充電裝置、絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置的性能。關(guān)鍵詞：變電站；直流系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；智能型高頻開(kāi)關(guān)充電裝置；絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置

直流系統(tǒng)為變電站的繼電保護(hù)、控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、自動(dòng)裝置、UPS和事故照明等提供電源。近年來(lái)直流系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備發(fā)展迅速，閥控鉛酸蓄電池、智能型高頻開(kāi)關(guān)充電裝置、微機(jī)型絕緣監(jiān)測(cè)裝置等，具有安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和性能優(yōu)越等特點(diǎn)，促進(jìn)了直流系統(tǒng)的發(fā)展。

本文就變電站設(shè)計(jì)中對(duì)直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)有直接影響的因素和變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇進(jìn)行探討。 1直流系統(tǒng)接線

根據(jù)《火力發(fā)電廠和變電所直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，發(fā)電廠和變電站的直流系統(tǒng)應(yīng)采用單母線或單母線分段接線。單母線接線簡(jiǎn)單、清晰，但可靠性與靈活性差，一般用在110kV以下的變電站；單母線分段接線可靠性較高，任一段母線出現(xiàn)故障或需要檢修都不影響供電，建議110 kV，220 kV和500 kV變電站采用單母線分段接線。 2直流系統(tǒng)額定電壓

在確定變電站直流系統(tǒng)額定電壓時(shí)，應(yīng)根據(jù)變電站的具體情況，找出影響直流系統(tǒng)額定電壓選擇的主要因素。以往設(shè)計(jì)的220 kV及以下電壓等級(jí)的變電站，大多數(shù)為帶電磁操作機(jī)構(gòu)的斷路器，需要直流動(dòng)力合閘電源，在這種情況下，滿足直流動(dòng)力回路電壓的要求，降低直流動(dòng)力電纜的投資，成為影響直流系統(tǒng)額定電壓選擇的主要因素，因此，以往設(shè)計(jì)的變電站中多數(shù)采用了220 V的直流系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代以來(lái)，在220～500 kV變電站中，110 kV及以上電壓等級(jí)的斷路器多采用氣動(dòng)或液壓操作機(jī)構(gòu)，10 kV斷路器采用彈簧操作機(jī)構(gòu)，這樣就不需要直流系統(tǒng)提供動(dòng)力合閘電源了，因此，滿足直流動(dòng)力回路電壓的要求和降低直流動(dòng)力電纜投資，就不再是確定直流系統(tǒng)額定電壓的主要因素。由于500 kV變電站被控對(duì)象遠(yuǎn)，控制回路電纜長(zhǎng)，所以滿足控制回路電壓的要求，降低控制電纜的投資就成為確定500 kV變電站直流系統(tǒng)額定電壓的主要因素。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)直流電壓為220 V時(shí)，若控制電纜長(zhǎng)度在500 m以內(nèi)，電纜截面面積不大于4 mm2，就不會(huì)給電纜的接線帶來(lái)困難。當(dāng)直流電壓為110 V時(shí)，若電纜長(zhǎng)度超過(guò)250 m，就要選用截面面積為6 mm2或10 mm2的電纜，一般端子排只能連接截面面積不超過(guò)6 mm2的電纜芯，要連接截面面積大的電纜芯必須采取特殊的連接方式，這給施工和維護(hù)都帶來(lái)困難；另外，500 kV變電站的控制對(duì)象多，距離遠(yuǎn)，電纜用量大，直流電壓采用110 V，加大了控制電纜的截面面積，必然大幅度增加有色金屬的消耗，增加了在控制電纜方面的投資。基于上述技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的考慮，在220～500 kV變電站采用集中控制的情況下，直流系統(tǒng)的額定電壓宜選220 V。

若220 kV變電站的規(guī)模較小，控制電纜的單根長(zhǎng)度較短和控制電纜總量較少，或?yàn)槿珣魞?nèi)的220 kV變電站的情況下，直流系統(tǒng)的額定電壓采用110 V是合理的。

若500 kV變電站采用在配電裝置上設(shè)分控室，二次設(shè)備分散布置，在主控室和分控室中都設(shè)有獨(dú)立的直流系統(tǒng)，則控制電纜的長(zhǎng)度可大大縮短，滿足控制回路電纜電壓的要求不存在任何問(wèn)題。此時(shí)，由于變電站的蓄電池組數(shù)多，所以降低每組蓄電池及其輔助設(shè)施的造價(jià)就顯得尤為突出。在這種情況下變電站的直流系統(tǒng)的額定電壓宜選110 V。3直流饋線網(wǎng)絡(luò)

為簡(jiǎn)化設(shè)備，220 kV變電站直流系統(tǒng)一般采用環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，即直流動(dòng)力負(fù)荷和控制負(fù)荷都采用環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)。在變電站內(nèi)設(shè)動(dòng)力和控制小母線，在各直流負(fù)荷之間形成環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)環(huán)的電源回路接到兩段母線上。若220 kV變電站為全戶內(nèi)式，220 kV及110 kV配電裝置均采用氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備(GIS)，二次設(shè)備置于GIS室內(nèi)，則直流饋線應(yīng)分別引至各配電裝置處各自形成環(huán)網(wǎng)。由于GIS二次回路所需直流電源較多，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮足夠的直流饋線數(shù)量。

500 kV變電站對(duì)直流供電網(wǎng)的可靠性要求更高，結(jié)合對(duì)控制電源雙重化的要求，一般采用輻射狀供電。為了簡(jiǎn)化供電網(wǎng)絡(luò)，減少饋線電纜數(shù)量，可在靠近配電裝置處設(shè)直流分屏，每一分屏由2組蓄電池各用1條饋線供電。 4蓄電池容量

在以往的變電站中，10 kV斷路器多采用電磁操作機(jī)構(gòu)，其額定合閘電流較大，為90～245 A，所以事故放電末期承受沖擊負(fù)荷時(shí)，確保直流母線電壓在允許值范圍內(nèi)，是選擇蓄電池容量的決定性因素。近年來(lái)，越來(lái)越多的10 kV斷路器采用彈簧操作機(jī)構(gòu)，其合閘電流很小，則蓄電池的容量由全站的經(jīng)常負(fù)荷和事故負(fù)荷決定，這樣可大大減少蓄電池容量。

以1個(gè)具有2臺(tái)150～180 MVA主變壓器、8回220 kV線路、10回110 kV線路、10回10 kV線路和2組電容器的220 kV變電站為例，當(dāng)變電站10 kV斷路器采用彈簧操作機(jī)構(gòu)時(shí)，其額定合閘電流為3.2 A，分閘電流為0.5 A，允許的最低工作電壓為87.5%額定電壓，選擇220 V額定電壓、104只蓄電池和400 Ah容量的直流系統(tǒng)即可滿足要求。 5充電裝置

充電裝置是保證蓄電池可靠運(yùn)行的主要設(shè)備，特別是閥控式蓄電池對(duì)充電裝置性能的要求更高。以往的變電站的充電裝置多采用晶閘管整流裝置，近年來(lái)越來(lái)越多的變電站采用智能型高頻開(kāi)關(guān)充電裝置，且運(yùn)行情況良好。智能型高頻開(kāi)關(guān)充電裝置具有技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越和體積小等優(yōu)點(diǎn)。表1列出了2種類型的充電裝置的技術(shù)指標(biāo)。 6絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置

常用的直流絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置是根據(jù)電橋原理由繼電器組成的，近年來(lái)有些廠家生產(chǎn)了微機(jī)型的直流絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置，如南京自動(dòng)化研究院的ZYJ型絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置，武漢琴臺(tái)電力技術(shù)研究院的WZJ型絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置，溫州星炬電控有限公司的ZJD-4型絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置等。這些產(chǎn)品的靈敏度高，正、負(fù)母線絕緣同時(shí)降低時(shí)也能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并帶有分支回路在線監(jiān)測(cè)裝置，能指出絕緣下降或出現(xiàn)接地故障的回路，大大縮短了查找直流系統(tǒng)接地故障的時(shí)間。

采用單母線分段接線方式有2組蓄電池時(shí)，母線是分開(kāi)運(yùn)行的，以往多設(shè)1套直流絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置，經(jīng)切換開(kāi)關(guān)切換至2段母線，接線復(fù)雜，其中有一段母線不能監(jiān)測(cè)，所以每組母線設(shè)1套直流絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置為好；只有1組蓄電池但采用單母線分段接線方式時(shí)，單分段開(kāi)關(guān)通常是接通的，此時(shí)可設(shè)1套可切換的直流絕緣監(jiān)測(cè)和電壓監(jiān)視裝置。 7結(jié)束語(yǔ)

直流系統(tǒng)是變電站的一個(gè)重要組成部分，對(duì)變電站的正常運(yùn)行起著重要的作用，它的設(shè)計(jì)方案的合理性及其運(yùn)行的可靠性直接影響著變電站的可靠性。所以在變電站直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，我們要根據(jù)變電站的實(shí)際情況對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算、分析，選擇最合理的方案。 參考文獻(xiàn)

［1］能源部西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)(2)：電氣二次部分［M］.北京：中國(guó)電力出版社，1991.

［2］ 宋繼成.220～500 kV變電所二次接線設(shè)計(jì)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，1996.

第四篇：《220kv變電站直流系統(tǒng)》

220kv變電站直流系統(tǒng)

目錄

1.什么是變電站的直流系統(tǒng)

2.變電站直流系統(tǒng)的配置與維護(hù)

3.直流系統(tǒng)接地故障探討

4.怎樣提高變電站直流系統(tǒng)供電可靠性

5.如何有效利用其資源

1.什么是變電站的直流系統(tǒng)

變電所是電力系統(tǒng)中對(duì)電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場(chǎng)所。變電站內(nèi)的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、信號(hào)裝置、事故照明和電氣設(shè)備的遠(yuǎn)距離操作,一般都采取直流電源,所以直流電源的輸出質(zhì)量及可靠性直接關(guān)系到變電站的安全運(yùn)行和平穩(wěn)供電。變電站的直流系統(tǒng)被人們稱為變電站的“心臟”,可見(jiàn)它在變電站中是多么的重要。直流系統(tǒng)在變電站中為控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及事故照明等提供可靠的直流電源。它還為操作提供可靠的操作電源。直流系統(tǒng)的可靠與否，對(duì)變電站的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，是變電站安全運(yùn)行的保證。

（1）220kv變電站直流母線基本要求： 蓄電池組、充電機(jī)和直流母線

1．設(shè)立兩組蓄電池，每組蓄電池容量均按單組電池可為整個(gè)變電站直流系統(tǒng)供電考慮。

2.設(shè)兩個(gè)工作整流裝置和一個(gè)備用整流裝置，供充電及浮充之用，備用整流裝置可在任一臺(tái)工作整流裝置故障退出工作時(shí)，切換替代其工作。

3．直流屏上設(shè)兩段直流母線，兩段直流母線之間有分段開(kāi)關(guān)。正常情況下，兩段直流母線分列運(yùn)行，兩組蓄電池和兩個(gè)整流裝置分別接于一段直流母線上。

4．具有電磁合閘機(jī)構(gòu)斷路器的變電站，直流屏上還應(yīng)設(shè)置兩段合閘

母線。

5． 220kV系統(tǒng)設(shè)兩面直流分電屏。分電屏Ⅰ內(nèi)設(shè)1組控制小母線（KMⅠ）、1組保護(hù)小母線（BMⅠ）；分電屏Ⅱ內(nèi)設(shè)1組控制小母線（KMⅡ）、1組保護(hù)小母線（BMⅡ）。

6． 110kV系統(tǒng)設(shè)1面直流分電屏，屏內(nèi)設(shè)1組控制小母線（KM）、1組保護(hù)小母線（BM）。

7． 10kV/35kV系統(tǒng)的繼電保護(hù)屏集中安裝在控制室或保護(hù)小間的情況下，在控制室或保護(hù)小間設(shè)1面直流分電屏。8． 信號(hào)系統(tǒng)用電源從直流饋線屏獨(dú)立引出。

9． 中央信號(hào)系統(tǒng)的事故信號(hào)系統(tǒng)、預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)直流電源分開(kāi)設(shè)置 10． 每組信號(hào)系統(tǒng)直流電源經(jīng)獨(dú)立的兩組饋線、可由兩組直流系統(tǒng)的兩段直流母線任意一段供電。

11． 斷路器控制回路斷線信號(hào)、事故信號(hào)系統(tǒng)失電信號(hào)接入預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)；預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)失電信號(hào)接入控制系統(tǒng)的有關(guān)監(jiān)視回路。12． 事故音響小母線的各分路啟動(dòng)電源應(yīng)取自事故信號(hào)系統(tǒng)電源；預(yù)告信號(hào)小母線的各分路啟動(dòng)電源應(yīng)取自預(yù)告信號(hào)系統(tǒng)電源。13． 公用測(cè)控、網(wǎng)絡(luò)柜、遠(yuǎn)動(dòng)柜、保護(hù)故障信息管理柜、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和UPS的直流電源從直流饋線屏直接饋出。（2）、直流系統(tǒng)運(yùn)行一般規(guī)定：

(1)、220Kv變電站一般采用單母線分段接線方式，110Kv變電站一般采用單母線接線方式。直流成環(huán)回路兩個(gè)供電開(kāi)關(guān)只允許合一個(gè)，因?yàn)槟嘎?lián)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)時(shí)，若兩個(gè)開(kāi)關(guān)全在合位就充當(dāng)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，其開(kāi)關(guān)

容量小，線型面積小，又不符合分段運(yùn)行的規(guī)定。直流成環(huán)回路分段開(kāi)關(guān)的物理位置要清楚，需要成環(huán)時(shí)應(yīng)先合上母聯(lián)開(kāi)關(guān)再斷開(kāi)直流屏上的另一個(gè)饋線開(kāi)關(guān)。

(2)、每段直流饋線母線不能沒(méi)有蓄電池供電。(3)、充電機(jī)不能并列運(yùn)行。

(4)、正常情況下，母聯(lián)開(kāi)關(guān)應(yīng)在斷開(kāi)位置。(5)、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運(yùn)行狀態(tài)。(6)、投入充電機(jī)時(shí)先從交流再到直流。停電時(shí)順序相反。

（7）、母線并列時(shí)首先斷開(kāi)一臺(tái)充電機(jī)，投入母聯(lián)開(kāi)關(guān)，在斷開(kāi)檢修蓄電池。

（8）、母線由并列轉(zhuǎn)入分段時(shí)首先合上檢修蓄電池，斷開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，再投入充電機(jī)。

2.變電站直流系統(tǒng)的配置與維護(hù)

A：配置

220kV變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)是DL／ T5044—95《火力發(fā)電廠、變電所直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，本規(guī)定適用于采用固定型防酸式鉛蓄電池。

一、要求220kV變電站具備高可靠性直流電源的原因：

1．1 部分變電站建設(shè)規(guī)模為主變?nèi)萘?X 150MVA或3X180MVA，且為樞紐站。

1．2 220kV變電站主保護(hù)亦實(shí)現(xiàn)雙重化，采用兩套不同原理、不

同廠家裝置；斷路器跳閘回路雙重化；且均要求取自不同直流電源。

1．3 線路的兩套縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、主變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)均分別由獨(dú)立的直流熔斷器供電。

1．4 所有獨(dú)立的保護(hù)裝置都必須設(shè)有直流電源故障的自動(dòng)告警回路。

1．5 變電站綜合自動(dòng)化水平提高，監(jiān)控系統(tǒng)高可靠運(yùn)行要求。

二、目前單組蓄電池運(yùn)行、維護(hù)存在的主要問(wèn)題：

2．1 事實(shí)證明：要掌握蓄電池運(yùn)行狀態(tài)，做到心中有底、運(yùn)行可靠，必須進(jìn)行全容量核對(duì)試驗(yàn)；然而直流系統(tǒng)配置一組蓄電池，給運(yùn)行維護(hù)造成了極大困難。

2．2 現(xiàn)有220kV變電站蓄電池只對(duì)蓄電池組進(jìn)行部分容量試驗(yàn)，檢測(cè)出損壞嚴(yán)重的蓄電池；因進(jìn)行全容量試驗(yàn)工作繁瑣因難，部分單位回避容量試驗(yàn)，而不能完全掌握蓄電池的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。

2．3 就對(duì)各發(fā)供電單位已運(yùn)行的各型式蓄電池統(tǒng)計(jì)表明，使用壽命一般為7年到10年；且這期間尚需對(duì)個(gè)別落后電池維護(hù)處理才能夠保證整組蓄電池使用年限。對(duì)于僅一組蓄電池而言，整個(gè)更換期間同樣要承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行。

2．4 蓄電池組由106只-108只(無(wú)端電池)或118只一12O只(有端電池)單體電池串聯(lián)組成，若其中一只電池容量下降后，則表現(xiàn)為內(nèi)阻增大、嚴(yán)重者相當(dāng)于開(kāi)路．也就是說(shuō)：一只電池?fù)p壞，禍及整組電池不能發(fā)揮作用。目前檢測(cè)的最佳方法是將浮充機(jī)停運(yùn)，直流負(fù)荷由蓄電池組供電；對(duì)于僅有一組蓄電他的直流系統(tǒng)，若存在有開(kāi)路情

況．則造成全站失去直流。

2．5 整流設(shè)備的好壞也影響蓄電池的壽命。新近入網(wǎng)交流整流設(shè)備，雖然具有充電、均衡充電、浮充電自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，但功能還不完善。如浮充電缺少溫度補(bǔ)償，溫度低時(shí)充電容量不足、溫度高時(shí)容易過(guò)充電，造成電池漏液鼓肚現(xiàn)象，缺乏單體電池端電壓測(cè)量，當(dāng)有2—3只電池充容量不足不能發(fā)現(xiàn)時(shí)就影響整組電池壽命。

2．6 近2—3年間投運(yùn)的變電站蓄電池大多采用全密封閥控式鉛酸電池，因不能象原固定防酸式鉛酸蓄電池正常遠(yuǎn)行中能夠通過(guò)測(cè)單體電池電壓、量其比重、觀其外觀而綜合分析判斷電池運(yùn)行狀態(tài)。其日常僅能靠測(cè)量單體電池進(jìn)行監(jiān)視，運(yùn)行狀態(tài)好壞難以充分把握。2．7 對(duì)蓄電池容量的在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)在仍是一大難題。對(duì)閥控式全密封蓄電池能否依據(jù)某—指標(biāo)數(shù)據(jù)判斷或多項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)綜合判斷運(yùn)行狀態(tài)尚處于探索時(shí)期。

220kV變電站直流系統(tǒng)配置兩組電池的必要性及優(yōu)點(diǎn)

3．1 正在編寫制訂的《閥控式鉛酸蓄電池運(yùn)行、維護(hù)導(dǎo)則》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，明確要求蓄電池必須進(jìn)行容量試驗(yàn)。

3．2 220kv變電站內(nèi)通信用直流系統(tǒng)按有關(guān)規(guī)定均配置二組48V蓄電池。而220kV變電站控制、保護(hù)、信號(hào)、安全自動(dòng)裝置等負(fù)荷同樣需要高可靠的直流系統(tǒng)。

3.3 由于單組蓄電池不能很好的滿足22kV變電站運(yùn)行可靠性要求，且運(yùn)行維護(hù)困難,故此 220kV變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池是必要的。

3.4 220kV變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池，完全滿足運(yùn)行要求，并符合部局有關(guān)繼電保護(hù)反措對(duì)直流供電的要求，采用該系統(tǒng)對(duì)增加控制保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的可靠性有較重要的意義。

3．5 220kV變電站配置兩組全容量蓄電池組或兩組半容量蓄電池組后，從簡(jiǎn)化母線結(jié)構(gòu)、減少設(shè)備造價(jià)、節(jié)約能源、避免降壓裝置故障開(kāi)路造成母線失壓，擴(kuò)大為電網(wǎng)穩(wěn)定事故和更大設(shè)備事故出發(fā)，可考慮直流動(dòng)力，控制母線合一，去掉端電池及調(diào)壓裝置，使直流系統(tǒng)進(jìn)一步簡(jiǎn)化、可靠。

220kV變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池方案

4．1 為了保證兩組蓄電池能夠獨(dú)立工作，相互間不影響，保持自身特性，采取不完全并聯(lián)運(yùn)行方式，即兩組蓄電池充、放電獨(dú)立，相互間不互充放。

4．2 根據(jù)變電站的建設(shè)規(guī)模、負(fù)荷地位和負(fù)荷水平，可選擇采用下列不同的配置方案：

4．2．1 采用兩組全容量蓄電池組、三臺(tái)充電機(jī)、直流負(fù)荷母線分段接線。此方案是完備的方案，在各種運(yùn)行方式下，能夠保證提供可靠直流電源。

4．2．2 采用兩組全容量蓄電池組、二臺(tái)充電機(jī)、直流負(fù)荷母線分段接線。

4．2．3 為進(jìn)一步降低工程費(fèi)用，可采用兩組半容量蓄電池不完全并聯(lián)運(yùn)行，配置二臺(tái)充電機(jī)，直流母線分段。結(jié)束語(yǔ)：

直流系統(tǒng)是變電站二次設(shè)備的生命線，直流系統(tǒng)故障就有可能影響到電網(wǎng)穩(wěn)定和設(shè)備安全。根據(jù)現(xiàn)在220kV變電站對(duì)直流電源可靠性要求進(jìn)一步提高，及蓄電池運(yùn)行、維護(hù)的需要，并考慮220kV變電站直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與蓄電池直流電源可靠性匹配要求，220kV變電站直流系統(tǒng)應(yīng)配置兩組蓄電池，雖在經(jīng)濟(jì)上多投入，但其運(yùn)行可靠性卻得到了大幅度提高，且運(yùn)行方式靈活、維護(hù)簡(jiǎn)便。

B:維護(hù)

電力直流系統(tǒng)的維護(hù)現(xiàn)狀:

現(xiàn)在的變電站一般都是無(wú)人值守的,智能高頻開(kāi)關(guān)直流電源系統(tǒng)可通過(guò)監(jiān)控串口與變電站后臺(tái)的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)通訊,可在調(diào)度端實(shí)現(xiàn)對(duì)直流系統(tǒng)的“三遙”.運(yùn)行人員或?qū)Ｂ氈绷骶S護(hù)人員定期對(duì)直流設(shè)備進(jìn)行一般性的清掃、日常檢查等工作.對(duì)充電設(shè)備只進(jìn)行巡檢,對(duì)蓄電池組進(jìn)行日常維護(hù)和放電核對(duì)容量.。

.220KV設(shè)兩組蓄電池,110KV一般裝設(shè)一組蓄電池,在有條件時(shí)220KV最好裝設(shè)兩組蓄電池,因?yàn)?20KV的繼電保護(hù)裝置是雙重化的,從電流互感器二次側(cè)到斷路器跳閘線圈都是雙重化,因此,直流系統(tǒng)也宜相應(yīng)的設(shè)置兩組,分別對(duì)兩套保護(hù)及跳閘線圈供電,以利系統(tǒng)安全運(yùn)行.。

在正常運(yùn)行情況下,變電站的二次設(shè)備只需由充電模塊來(lái)供電就行了.現(xiàn)有的變電站,斷路器一般有電磁合閘方式和儲(chǔ)能合閘方式兩種.在電磁式斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí),要求直流電源能提供瞬時(shí)的合閘電流(20~200ms內(nèi)提供數(shù)百安培的大電流),顯然僅由充電模塊來(lái)供電是

遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這時(shí)蓄電池組就發(fā)揮了重要的作用,它能無(wú)間斷地提供大電流,保證斷路器的正常合閘,這也是直流系統(tǒng)為什么要有合閘母線的原因了.在儲(chǔ)能合閘方式下,合閘電流遠(yuǎn)小于充電模塊的額定輸出電流,不用蓄電池來(lái)合閘.現(xiàn)在新建的變電站一般都是這種儲(chǔ)能式的斷路器,這時(shí)直流系統(tǒng)也就可以不要合閘母線。

當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí),必然使交流輸入電壓下降,當(dāng)充電模塊不能正常工作時(shí),蓄電池?zé)o間斷的向直流母線送電,毫不影響直流電源屏的對(duì)外功能,保證二次設(shè)備和斷路器的正確動(dòng)作,確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行.而作為最后保障的蓄電池,如果其容量的不足將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果.所以,蓄電池的重要性就可想而之了,其維護(hù)一直是最為重要的問(wèn)題.。

電池巡檢儀作為在線監(jiān)測(cè)裝置,可實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)落后或故障電池,并可檢測(cè)電池組的溫度是否處于正常范圍內(nèi),但直流系統(tǒng)工作時(shí)輸出電流較小,電池容量的不足或漏液、破損很難通過(guò)電池巡檢儀發(fā)現(xiàn),而電池內(nèi)阻和電池容量的在線測(cè)試,準(zhǔn)確度依舊不高,其測(cè)量精度和可靠程度通常只用于定性分析.所以還是需要運(yùn)行人員或?qū)Ｂ氈绷骶S護(hù)人員對(duì)蓄電池進(jìn)行定期巡視。

由于電池品牌、型號(hào)及電池狀況的不同,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)監(jiān)控模塊重新調(diào)整電池充電參數(shù),以保證電池處于良好工作狀態(tài).蓄電池壽命一般為8~ 10年左右,影響蓄電池壽命的主要因素有:

1、過(guò)放電;

2、充電壓設(shè)置不合理,充電電流過(guò)大或過(guò)小;

3、充電設(shè)備的性能超標(biāo);

4、溫度。

所以,我們不但要定期對(duì)蓄電池組做放電實(shí)驗(yàn),還要定期測(cè)試充電

設(shè)備的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)、充電機(jī)效率等性能參數(shù)。

3.直流系統(tǒng)接地故障探討

直流電源作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，為一些重要常規(guī)負(fù)荷、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)通訊裝置提供不間斷供電電源，并提供事故照明電源。直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地，不會(huì)產(chǎn)生短路電流，則可繼續(xù)運(yùn)行。但是必須及時(shí)查找接地點(diǎn)并盡快消除接地故障，否則當(dāng)發(fā)生另一點(diǎn)接地時(shí)，就有可能引起信號(hào)裝置、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、斷路器的誤動(dòng)作或拒絕動(dòng)作，有可能造成直流電源短路，引起熔斷器熔斷，或快分電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，使設(shè)備失去操作電源，引發(fā)電力系統(tǒng)嚴(yán)重故障乃至事故。因此，不允許直流系統(tǒng)在一點(diǎn)接地情況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，必須加強(qiáng)在線監(jiān)測(cè)，迅速查找并排除接地故障，杜絕因直流系統(tǒng)接地而引起的電力系統(tǒng)故障

1、直流系統(tǒng)接地查找一般原則

（1）、“直流接地”信號(hào)發(fā)出后，可通過(guò)直流屏監(jiān)控器和絕緣檢查裝置找出接地支路號(hào)及接地狀態(tài)，支路號(hào)的排列大都是按直流饋線屏饋線開(kāi)關(guān)從上至下或從左到右的順序，絕緣檢查裝置還可以顯示接地電阻（接地電阻小于15-20千歐時(shí)報(bào)警），判斷接地程度，可通過(guò)絕緣檢查開(kāi)關(guān)判斷正對(duì)地、負(fù)對(duì)地電壓，判斷接地程度。有時(shí)絕緣檢查裝置判斷不出支路只報(bào)“直流母線接地”，此時(shí)有可能直流母線接地，也可能是支路接地。

（2）、直流接地信號(hào)發(fā)出后，必須停止二次回路上的工作，值班員應(yīng)

詳細(xì)詢問(wèn)情況，及時(shí)糾正修試人員的不規(guī)范行為。

（3）、利用萬(wàn)用表測(cè)量正對(duì)地、負(fù)對(duì)地電壓，核對(duì)絕緣檢查裝置的準(zhǔn)確性。萬(wàn)用表必須是高內(nèi)阻的，2000歐/伏，否則會(huì)造成另一點(diǎn)接地。（4）、試?yán)冸娬臼鹿收彰骰芈贰＃?）、試?yán)瓩z修間直流電源回路。（6）、試?yán)?80伏配電直流電源回路。（7）、試?yán)ㄓ嵾h(yuǎn)動(dòng)電源回路。（8）、解列蓄電池。（9）、解列充電機(jī)。

（10）、1段母線負(fù)荷倒至2段母線，判斷1段母線是否接地。（11）、使用接地查找儀對(duì)控制、保護(hù)、信號(hào)回路逐一查找。2．造成變電站直流系統(tǒng)接地的幾種原因：

（1）雷雨季節(jié)，室外端子箱或機(jī)構(gòu)箱內(nèi)潮濕積水導(dǎo)致直流二次回路中的正電源或負(fù)電源對(duì)地絕緣電阻下降，嚴(yán)重者可能到零，從而形成接地。

（2）部分型號(hào)手車開(kāi)關(guān)的可動(dòng)部分與固定部分的連接插頭或插座缺少可靠的絕緣隔離措施，手車來(lái)回移動(dòng)導(dǎo)致其中導(dǎo)線破損，從而使直流回路與開(kāi)關(guān)金屬部分相接觸，從而導(dǎo)致接地。

（3）部分直流系統(tǒng)已運(yùn)行多年，二次設(shè)備絕緣老化、破損，極易出現(xiàn)接地現(xiàn)象。

（4）因施工工藝不嚴(yán)格，造成直流回路出現(xiàn)裸線、線頭接觸柜體等，引起接地。

3．查找接地故障的基本原則和方法：

（1）一般處理原則：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行方式、操作情況、氣候影響來(lái)判斷可能接地的地點(diǎn)，按照先室外后室內(nèi)，先合閘后控制，由總電源到分路電源，逐步縮小范圍的原則，采取拉路尋找、處理的方法。應(yīng)注意：切斷各專用直流回路的時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)（一般不超過(guò)3秒鐘），不論回路接地與否均應(yīng)合上。

（2）具體處理方法：首先，了解現(xiàn)場(chǎng)直流電源系統(tǒng)構(gòu)成情況，通過(guò)直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置或接地試驗(yàn)按鈕初步判斷是直流正極接地還是負(fù)極接地（以下假設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)可靠，并假設(shè)正接地）。然后，瞬時(shí)切除所有合閘電源開(kāi)關(guān)，如接地信號(hào)消失，說(shuō)明接地點(diǎn)在合閘回路，應(yīng)對(duì)站內(nèi)合閘回路用同樣方法拉合負(fù)荷開(kāi)關(guān)或解除正電源端，進(jìn)行分路檢查、判斷；如監(jiān)測(cè)裝置仍報(bào)接地，則說(shuō)明接地點(diǎn)在控制、信號(hào)等回路，則應(yīng)進(jìn)一步用同樣方法檢查直流屏、蓄電池柜及站內(nèi)各保護(hù)屏、控制屏、信號(hào)屏及其控制回路。查明接地點(diǎn)屬于哪一輸出電源回路后，應(yīng)迅速拉合接地回路的直流負(fù)荷開(kāi)關(guān)或拔插回路內(nèi)的正電源保險(xiǎn)，并根據(jù)絕緣監(jiān)測(cè)裝置報(bào)警情況判斷接地點(diǎn)在開(kāi)關(guān)（保險(xiǎn)）之前或之后。判斷清楚后，根據(jù)查出的范圍，迅速解除范圍內(nèi)相關(guān)設(shè)備的正極端子，觀察報(bào)警信號(hào)，判斷接地點(diǎn)是否在這一部分設(shè)備內(nèi)。然后繼續(xù)按照以上原則和方法，逐步縮小查找范圍，直至找出接地點(diǎn)。4．總結(jié)：

造成變電站直流系統(tǒng)接地的因素較多，為了較好的解決這一問(wèn)題，在日常運(yùn)行維護(hù)中還應(yīng)視具體情況采取不同措施：

（1）嚴(yán)格二次設(shè)備施工工藝，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，減少接地故障的發(fā)生概率。如對(duì)室外端子箱、機(jī)構(gòu)箱等加強(qiáng)密封，加裝防潮除濕設(shè)備或材料；對(duì)手車開(kāi)關(guān)的活動(dòng)部位采取措施提高其絕緣性能，如用絕緣材料包裹其線頭部分等，避免因其隨手車活動(dòng)引起接地；對(duì)絕緣老化，已不能滿足對(duì)地絕緣電阻要求的控制電纜及有關(guān)二次設(shè)備及時(shí)更換。（2）加強(qiáng)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、手車等一次設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理。嚴(yán)格斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等具有機(jī)械傳動(dòng)部分設(shè)備的操作規(guī)程，避免因操作不合理造成接地故障。

（3）查找處理接地故障時(shí)嚴(yán)格遵守相關(guān)電氣設(shè)備檢修運(yùn)行規(guī)程要求，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件進(jìn)行。禁止單人工作，禁止直流電源長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)行（尤其在天氣條件不允許的情況下），拆除、恢復(fù)各端子、各開(kāi)關(guān)的時(shí)間應(yīng)盡可能短。

4.怎樣提高變電站直流系統(tǒng)供電可靠性 概述 ：

供電公司220KV及以下變電所的直流供電系統(tǒng)為環(huán)狀系統(tǒng)，若一個(gè)元件故障可能會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，達(dá)不到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的要求。而近兩年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，保護(hù)設(shè)備的增多，對(duì)直流系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高，直流系統(tǒng)故障將嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)這一問(wèn)題我們進(jìn)行了大量的調(diào)查與分析，并發(fā)現(xiàn)220KV及以下變電所的直流供

電系統(tǒng)存在：直流系統(tǒng)接線方式不合理；保護(hù)直流回路用交流斷路器；蓄電池和充電裝置數(shù)量都不符合要求。2 直流系統(tǒng)供電現(xiàn)狀：

直流系統(tǒng)事故后果嚴(yán)重，嚴(yán)重的可造成變電所直流系統(tǒng)全部停電，造成一次設(shè)備處在沒(méi)有保護(hù)和監(jiān)視的不可控狀態(tài)，不能反應(yīng)一次設(shè)備的故障，極易造成一次設(shè)備事故范圍的擴(kuò)大，造成區(qū)域電網(wǎng)的大面積停電事故；經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該局的變電所普遍采用環(huán)狀供電方式。環(huán)狀供電方式示意圖

環(huán)狀供電方式是指將兩個(gè)獨(dú)立的直流供電系統(tǒng)在其下一級(jí)直流支路中連接，當(dāng)分支直流元件故障時(shí)，非故障母線將斷開(kāi)供電回路，這樣擴(kuò)大了直流故障范圍。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使整個(gè)變電所處于無(wú)直流狀態(tài)下，對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行造成重大的安全威脅。同時(shí)我們對(duì)保護(hù)直流回路用的斷路器情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)表1)。

表1 各電壓等級(jí)變電所保護(hù)用直流斷路器配置情況調(diào)查表

交流斷路器作為直流電路的保護(hù)元件具有局限性。由于交流電流的電弧容易熄滅，故其斷路器的動(dòng)靜觸點(diǎn)之間的開(kāi)距小，不能達(dá)到拉弧作用，而直流瞬動(dòng)電流是交流瞬動(dòng)電流的1．4～2倍，因此在直流回路中斷路器不能可靠斷開(kāi)，并且致使交流斷路器損壞，從而造成直流系統(tǒng)事故進(jìn)一步擴(kuò)大；通過(guò)上表我們看到直流系統(tǒng)中采用交流斷路器的二次設(shè)備占總設(shè)備數(shù)的2/3。

我們對(duì)2000年以來(lái)出現(xiàn)的直流供電系統(tǒng)的缺陷進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)主要存在以下三個(gè)方面的問(wèn)題：

1、直流供電支路故障造成變電所直流供電系統(tǒng)全部停電。

2、直流回路開(kāi)關(guān)損壞嚴(yán)重。

3、蓄電池和充電裝置數(shù)量都不符合要求。3.完善直流系統(tǒng)供電方式：

3.1采取輻射狀供電方式，增加蓄電池和充電裝置數(shù)據(jù)

3.1.1 220KV及以上變電所應(yīng)滿足兩組蓄電池，且兩套直流電源系統(tǒng)完全獨(dú)立，并設(shè)兩段獨(dú)立的保護(hù)電源小母線。3.1.2 各級(jí)直流母線分段開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)斷開(kāi)。

3.1.3 控制直流母線分為兩段，且控制直流母聯(lián)開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)斷 15

開(kāi)。

3.1.4 220KV設(shè)備雙套保護(hù)裝置的保護(hù)電源應(yīng)取自不同的獨(dú)立直流電源系統(tǒng)，接在不同的保護(hù)電源小母線。

3.1.5如果斷路器只有一組跳閘線圈，失靈保護(hù)裝置電源和具有遠(yuǎn)跳功能裝置的電源應(yīng)與相對(duì)應(yīng)的斷路器操作電源取自不同的直流電源系統(tǒng)。

3.2采用專用的直流斷路器

根據(jù)保險(xiǎn)配置情況選購(gòu)GM型(兩段保護(hù))、GMB型(三段保護(hù))系列直流斷路器，并進(jìn)行直流斷路器的安秒特性及動(dòng)作電流的檢驗(yàn)，并繪制出三段式保護(hù)直流斷路器保護(hù)特性曲線：

Int-過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)斷路器起始動(dòng)作值

Icu-斷路器極限短路分?jǐn)嗄芰?Iop2-斷路器延時(shí)動(dòng)作電流 lopl-短路瞬時(shí)斷路器動(dòng)作電流

通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)G系列直流斷路器作為替代直流回路中的交流斷路器，具有良好的三段保護(hù)功能。

過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)：能在故障電流較小時(shí)，根據(jù)電流的大小進(jìn)行反延時(shí)

動(dòng)作，能防止線路電纜發(fā)熱進(jìn)而造成絕緣破壞和起火。

短路短延保護(hù)：能夠防止越級(jí)動(dòng)作帶來(lái)的事故擴(kuò)大，保證故障電流僅僅由距離故障點(diǎn)最近的斷路器來(lái)切除，還可作為下一級(jí)保護(hù)的后備保護(hù)

短路瞬時(shí)保護(hù)：能夠在故障電流較大時(shí)瞬時(shí)切除故障回路，避免對(duì)設(shè)備及線路的動(dòng)穩(wěn)定性帶來(lái)較大的危害。結(jié)束語(yǔ)：

為防止和杜絕變電所直流系統(tǒng)事故，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，我們對(duì)變電所的直流系統(tǒng)的不足做了進(jìn)一步完善，消除了造成直流系統(tǒng)故障的安全隱患，進(jìn)一步減小了變電所發(fā)生直流系統(tǒng)事故的可能性，在保證直流系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)也保證了繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的可靠運(yùn)行。

5.如何有效利用其資源

變電所直流系統(tǒng)為繼電保護(hù)以及開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)提供保護(hù)、信號(hào)、動(dòng)力能源；變電所UPS為遠(yuǎn)動(dòng)、通訊、微機(jī)監(jiān)控裝置提供不間斷的電源。

多年來(lái)，根據(jù)各變電所直流設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、規(guī)劃、審批、運(yùn)行、維護(hù)等環(huán)節(jié)存在管理弊端，不同程度地造成設(shè)備重復(fù)投資、資源浪費(fèi)等現(xiàn)象。

近年來(lái)，隨著兩網(wǎng)改造，設(shè)備更新升級(jí)，變電所的繼電保護(hù)及其自動(dòng)化使得當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、信息數(shù)據(jù)采集、計(jì)量等專業(yè)相互滲透。對(duì)于變電所直流系統(tǒng)，如在變電所直流系統(tǒng)電源保證安全可靠性的前提下，即直流系統(tǒng)蓄電池容量和絕緣水平滿足運(yùn)行參數(shù)要求，變電所UPS實(shí)現(xiàn)集中配置(廢除UPS自帶蓄電池配置)是可行的。變電所交、直流電源運(yùn)行

(1)所用電380/220V低壓系統(tǒng)：

變電所所用電380/220V系統(tǒng)電源的質(zhì)量、可靠性較差。主要表現(xiàn)為：

①交流失電(全所失電、互投時(shí)間間隔長(zhǎng)、暫態(tài)停電)；

②欠壓、過(guò)壓(一般變電所自備電源較高，末端所電壓不易調(diào)節(jié)，閃變)；

③電壓短時(shí)波動(dòng)(如電氣化鐵路干擾，諧波畸變，電壓聚降、瞬變)；

④電壓三相不平衡(所內(nèi)負(fù)載不平衡，中性線斷)；

⑤二次設(shè)備共模、差模超標(biāo)(接地和泄露電流)等故障。

對(duì)于變電所的綜合自動(dòng)化裝置、計(jì)算機(jī)監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、信息數(shù)據(jù)采

集、微機(jī)保護(hù)、脈沖式電能表等采用靜態(tài)電路，設(shè)備對(duì)電壓質(zhì)量及供電連續(xù)性要求較高。一旦計(jì)算機(jī)失電造成死機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)信息數(shù)據(jù)采集失電造成丟失數(shù)據(jù)、電源產(chǎn)生的問(wèn)題等導(dǎo)致設(shè)備誤操作將造成更大的損失。

鑒于以上原因，許多變電所配置了UPS電源，但多見(jiàn)于分散配置，各成一體。

(2)變電所UPS不間斷電源：

變電所UPS不間斷電源，供給遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化、信息數(shù)據(jù)采集、微機(jī)監(jiān)控、電力通訊等電源。在許多變電所內(nèi)，由于UPS維護(hù)不善造成蓄電池容量不足，交流斷電后，由于電壓過(guò)低而自動(dòng)關(guān)機(jī)，使得設(shè)備電源中斷，不能正常工作。

(3)變電所直流系統(tǒng)：

變電所直流系統(tǒng)作為操作電源，供給斷路器分合閘及二次回路的儀器儀表、繼電保護(hù)、控制、事故照明及自動(dòng)裝置電源。

近年來(lái)，接受以往事故教訓(xùn)，專業(yè)人員在研討繼電保護(hù)反措和直流系統(tǒng)反措中，均提出了雙重化配置要求，對(duì)220kV變電所的直流系統(tǒng)進(jìn)行了3＋2配置(三臺(tái)充電機(jī)、兩組蓄電池)單母分段互聯(lián)式接線改造。對(duì)繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立保護(hù)、獨(dú)立電源，主保護(hù)的線路、變壓器、母線雙重化保護(hù)專用供電，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置跳閘線圈雙重化，控制、保護(hù)電源分開(kāi)。由兩套獨(dú)立(可相互備用)直流系統(tǒng)供電。

2改造目標(biāo) ：

通過(guò)對(duì)變電所直流系統(tǒng)實(shí)施技術(shù)改造，要求變電所直流系統(tǒng)的管

理水平、運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備健康水平均達(dá)到100％。同時(shí)，還要使變電所直流系統(tǒng)資源得以充分有效利用。

(1)目標(biāo)制定：

①加強(qiáng)變電所直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理。

②對(duì)直流系統(tǒng)為UPS提供電源可行性、安全性進(jìn)行評(píng)估、計(jì)算，并付諸實(shí)施。應(yīng)用后充分體現(xiàn)了UPS使用直流系統(tǒng)供電的優(yōu)點(diǎn)。

③規(guī)范運(yùn)行管理，有效利用直流系統(tǒng)。對(duì)于改造后的變電所，由生產(chǎn)技術(shù)部門協(xié)調(diào)歸口管理。

(2)可行性分析：

①體制管理：變電所直流系統(tǒng)就是為變電所繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置服務(wù)的。但從變電所進(jìn)行自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)四遙，改造變電所直流系統(tǒng)與UPS電源從設(shè)計(jì)、規(guī)劃、審批及體制管理上就分開(kāi)了。直流設(shè)備由檢修專業(yè)班維護(hù)變電所直流系統(tǒng)，遠(yuǎn)動(dòng)通訊專業(yè)班則維護(hù)UPS不間斷電源。變電所運(yùn)行人員一般只對(duì)直流系統(tǒng)做定期維護(hù)監(jiān)測(cè)，而對(duì)于UPS電源形成無(wú)人維護(hù)。

②設(shè)備投資：變電所220kV以上及重要的110kV變電所直流系統(tǒng)雙重化3＋2配置后，完全可以滿足繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置的參數(shù)要求。上級(jí)在此投資是原來(lái)設(shè)備的兩倍，而有些變電所還在設(shè)計(jì)安裝UPS不間斷電源單設(shè)蓄電池組。這無(wú)疑會(huì)造成重復(fù)投資浪費(fèi)。

③絕緣要求：變電所直流系統(tǒng)與變電所通訊電源用直流電源運(yùn)行方式不同，有可能造成變電所直流系統(tǒng)絕緣降低，影響系統(tǒng)穩(wěn)定。對(duì)于遠(yuǎn)動(dòng)通訊電源應(yīng)該區(qū)別對(duì)待，如通訊電源從變電所蓄電池抽頭現(xiàn)象必須

杜絕，但在絕緣要求滿足的前提條件下，完全可以集中配置蓄電池。實(shí)施方案 ：

(1)要求各專業(yè)分工明確，不留死角：

①歸口管理，直流專業(yè)不能單一只維護(hù)充電機(jī)、蓄電池組，還應(yīng)考慮直流系統(tǒng)的完整性。如饋出回路輻射、環(huán)路完整、負(fù)荷分配、運(yùn)行方式、接線方式、熔斷器及空氣開(kāi)關(guān)級(jí)差配置、電壓質(zhì)量、直流系統(tǒng)絕緣水平等，應(yīng)滿足繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置參數(shù)要求。

②對(duì)設(shè)計(jì)維護(hù)人員要求專業(yè)相互滲透。因?yàn)槔^保、遠(yuǎn)動(dòng)、通訊、計(jì)量、直流專業(yè)就是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的各分支專業(yè)，所以各專業(yè)有必然的聯(lián)系。

③過(guò)去有些變電所通訊電源有在直流系統(tǒng)蓄電池中抽頭的現(xiàn)象，由于影響直流系統(tǒng)蓄電池內(nèi)阻、容量，通過(guò)落實(shí)反措以及整改，已將這種方式消除。對(duì)于小容量的載波機(jī)以及通訊用計(jì)算機(jī)UPS，只要滿足絕緣要求，可以使用直流系統(tǒng)電源。對(duì)于大容量程控交換機(jī)、光纖通訊、微波通道，考慮到其獨(dú)立性以及使用蓄電池運(yùn)行方式不同，通訊電源UPS設(shè)置自備電源。

(2)集中配置：

①變電所UPS使用變電所直流系統(tǒng)蓄電池，可以不用自配蓄電池組，這樣，可以節(jié)約自備電池以及占地空間，還可以避免重復(fù)維護(hù)。

②使用直流系統(tǒng)逆變電源，能夠防止所用電系統(tǒng)的暫態(tài)干擾進(jìn)入負(fù)荷側(cè)。

③一般商用UPS自備電池，放電時(shí)間是在10～15min，時(shí)間短；工業(yè)

用UPS裝置自備電池放電在30min。采用直流系統(tǒng)蓄電池可以保證事故停電1h使用。

④利用直流系統(tǒng)容量?jī)?yōu)勢(shì)，全所集中配置UPS系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)雙重化配置。交流電源使用所用電各段母線電源，直流電源分別使用直流系統(tǒng)各段電源(110kV以上無(wú)人值守變電所、較重要的樞紐變電所)。

(3)評(píng)估：

①雙重化3＋2配置后，蓄電池容量增加一倍，而保護(hù)自動(dòng)裝置通過(guò)更換節(jié)能信號(hào)燈、節(jié)能光子牌，使電磁繼電器減少，相對(duì)負(fù)荷電流也減小，因而可使事故情況下蓄電池容量充足，完全能滿足規(guī)程要求的全所停電情況下，1h連續(xù)供電。

②變電所逐年改造使斷路器電磁機(jī)構(gòu)基本退出，而更換成真空開(kāi)關(guān)或彈簧、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)以及液壓機(jī)構(gòu)，其合閘動(dòng)力電流減小，故對(duì)蓄電池事故放電能完全滿足瞬時(shí)放電曲線要求。

③對(duì)于小容量電力載波機(jī)、通訊設(shè)備只要運(yùn)行方式不影響直流系統(tǒng)絕緣，可以經(jīng)開(kāi)關(guān)電源使用直流系統(tǒng)。

④直流系統(tǒng)饋出回路增加，勢(shì)必影響直流系統(tǒng)絕緣。其實(shí)從UPS電源原理上說(shuō)，正常時(shí)UPS裝置使用交流，當(dāng)交流回路失電后裝置自動(dòng)投切直流電源，而投切回路已明確交流電源是接地回路，直流電源是絕緣回路。

⑤充電機(jī)容量：變電所充電機(jī)一般滿足“均充方式電流＋負(fù)荷電流＋冗余度”。對(duì)于UPS負(fù)荷：a)交流不間斷電源UPS是當(dāng)交流失電后，自動(dòng)切換直流電源的；b)有些進(jìn)口UPS不設(shè)整流器而直接接直流母線,故在浮充、恒壓限流方式下能滿足新增負(fù)荷要求。結(jié)論 ：

實(shí)踐證明：有效利用變電所直流系統(tǒng)資源，對(duì)于電力運(yùn)行維護(hù)、設(shè)備投資和環(huán)境保護(hù)都具有重要意義。今后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)變電所電源的獨(dú)特性，對(duì)110kV及以上重要變電所、樞紐所、無(wú)人值守所以及綜合自動(dòng)化變電所的所用電交流380/220V、直流系統(tǒng)220/110V、不間斷UPS電源統(tǒng)一考慮，集中配置，以滿足繼保、遠(yuǎn)動(dòng)、通訊等設(shè)備的電源要求。

第五篇：變電站直流系統(tǒng)改造技術(shù)

變電站直流系統(tǒng)改造技術(shù)

摘?要 由于變電站直流系統(tǒng)的改造難度大，風(fēng)險(xiǎn)高，必須結(jié)合變電站實(shí)際情況，綜合性、系統(tǒng)性、科學(xué)性的提出相關(guān)改造技術(shù)措施，以保證改造過(guò)程中電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，避免相關(guān)事故或者缺失的發(fā)生，文章主要以110kV變電站直流系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)當(dāng)前變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的不足，提出了改造當(dāng)前變電站直流系統(tǒng)的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞 變電站；直流系統(tǒng)；改造；問(wèn)題；方案

中圖分類號(hào) TM 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2011)101-0099-02

直流系統(tǒng)是變電站的動(dòng)力核心，為繼電保護(hù)設(shè)備、自動(dòng)裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)等電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和遙控操作提供直流電源保證。伴隨著電力、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，微機(jī)型保護(hù)裝置和安全自動(dòng)裝置被廣泛應(yīng)用于變電站，這就對(duì)站用直流電源提出了更高的要求。目前而言，大部分110kV常規(guī)變電站的直流系統(tǒng)為電磁型直流設(shè)備（相控硅整流電源），這種直流系統(tǒng)在精準(zhǔn)性、可靠性、穩(wěn)定性、紋波系數(shù)、效率等方面都已不能滿足電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，以及二次設(shè)備的應(yīng)用要求，變電站直流系統(tǒng)的改造將是不可避免的趨勢(shì)，也是電力系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的需要。變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行及改造存在的問(wèn)題

隨著電力技術(shù)的發(fā)展，許多110kV常規(guī)變電站被改造成綜合自動(dòng)化變電站以實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班，原有直流系統(tǒng)的缺陷逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，這些缺陷是不能適應(yīng)電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)的，所以必須對(duì)其進(jìn)行改造。當(dāng)前大多數(shù)110kV變電站仍采用單電單充直流系統(tǒng)供電模式。傳統(tǒng)的變電站直流系統(tǒng)主要呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

1）工作母線結(jié)線布置復(fù)雜。控制屏中直流母線水平置于屏的中部，屏頂還設(shè)有多根小母線主要是控制信號(hào)音響等，因結(jié)構(gòu)復(fù)雜和設(shè)備間距比較小，在設(shè)備出現(xiàn)接觸不良等與之相關(guān)的問(wèn)題時(shí)而難以處理

解決。

2）燈光信號(hào)和儀表維護(hù)困難。傳統(tǒng)的直流屏，由于其屏的正面不使用活動(dòng)門的方式，這樣就不能更換裝于屏面上損壞后的儀表、信號(hào)等設(shè)備。

3）絕緣監(jiān)察裝置動(dòng)作靈敏度不高。傳統(tǒng)的直流系統(tǒng)雖能能正確反映單極明顯接地現(xiàn)象，但無(wú)法反映出正確的接地回路，因?yàn)樗饕遣捎秒姶攀浇^緣監(jiān)察裝置反映直流系統(tǒng)的接地，才會(huì)導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生。

4）通訊接口與微機(jī)進(jìn)行聯(lián)接時(shí)無(wú)法提供數(shù)據(jù)。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化的不斷深入，以及電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，必須對(duì)存在以上缺陷的變電站直流進(jìn)行改造，但供電模式下的110kV綜合自動(dòng)化變電站的改造也面臨著一些問(wèn)題：①在一些變電站中，因?yàn)榉蹠r(shí)間較長(zhǎng)，需要日常維護(hù)的鉛酸蓄電池和直流電源系堿性蓄電池組，已不能適應(yīng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置，尤其是不能適應(yīng)微機(jī)保護(hù)裝置對(duì)直流電源的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。②在更換過(guò)程中，如果發(fā)生斷線、短路或者接地等問(wèn)題時(shí)，都極有可能致使保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)造成大面積停電發(fā)生，更為嚴(yán)重的能造成電網(wǎng)事故。為了保證供電的安全可靠要求在全站不失去直流電源的情況下更換，也就是不停電進(jìn)行直流系統(tǒng)更換。③直流改造時(shí)舊直流屏不能帶電移出，新直流屏不能帶電就位，以確保設(shè)備及人身的安全。新、舊直流屏電路割接的難度大，在舊屏轉(zhuǎn)換為新屏的過(guò)程中，如何確保繼電保護(hù)及開(kāi)關(guān)操作所需的直流電源安全可靠，成為了110kV變電站直流系統(tǒng)改造工程需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。變電站直流系統(tǒng)改造方案

直流系統(tǒng)改造的目的就是提高直流系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和供電質(zhì)量，這是衡量直流電源的重要指標(biāo)，所以需要綜合性、科學(xué)性的制定改造

方案。

在變電站直流系統(tǒng)改造過(guò)程中對(duì)于合閘電源及控制電源需要做出以下情況說(shuō)明：

1）變電站斷路器合閘電源僅在斷路器合閘時(shí)使用，因?yàn)槠綍r(shí)空載，所以允許短時(shí)的停電，因此在更換過(guò)程中不再對(duì)合閘電源進(jìn)行說(shuō)明，停用各饋線重合閘就可以了。

2）要保證電力設(shè)備的安全運(yùn)行，控制、保護(hù)電源及信號(hào)電源至關(guān)重要，絕不允許中斷。因此，主要對(duì)控制電源進(jìn)行情況說(shuō)明。對(duì)原有直流系統(tǒng)饋線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)真的核查后，才能制定更換方案，總體的更換方法是：利用臨時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)接負(fù)載來(lái)搭建一個(gè)簡(jiǎn)易的臨時(shí)直流系統(tǒng)，如圖1所示。用臨時(shí)電纜將饋線支路直流，是由這條支路的受電側(cè)電源接入點(diǎn)而引至空氣開(kāi)關(guān)的下側(cè)。此時(shí)，就相當(dāng)于把原來(lái)的直流電源引至空氣開(kāi)關(guān)的下方向。在它具體的實(shí)施方法上面臨以下兩個(gè)方案：①先把原來(lái)的直流系統(tǒng)斷掉，然后把上圖中的空氣開(kāi)關(guān)和上，這樣做的有利之處是兩套直流系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換過(guò)程簡(jiǎn)單化。雖然在這種轉(zhuǎn)換過(guò)程比較快，但是瞬間的變化直流電壓，很容易產(chǎn)生一些嚴(yán)重的后果，例如：電源插件損壞、保護(hù)裝置誤發(fā)信號(hào)等。為了避免這些問(wèn)題要提前申請(qǐng)退出全站的保護(hù)出口壓板，等到直流系統(tǒng)轉(zhuǎn)換完成后再恢復(fù)壓板，而且必須在新的直流系統(tǒng)安裝調(diào)試完成后，再重復(fù)一次上述的過(guò)程，然后拆除臨時(shí)直流電源。這樣至少需要2h左右的操作過(guò)程，這是不能允許的，因?yàn)樵谶@段時(shí)間內(nèi)，就相當(dāng)于變電站在沒(méi)有保護(hù)的情況下運(yùn)行。②首先把空氣開(kāi)關(guān)閉合，把臨時(shí)直流電源合并入系統(tǒng)拆去原來(lái)的直流電源，等新的直流屏安裝和調(diào)試完成后，然后重復(fù)以上的方法拆掉臨時(shí)直流系統(tǒng)就可以。這樣做的缺點(diǎn)在于容易導(dǎo)致不同直流系統(tǒng)間產(chǎn)生壓差，而且因?yàn)樾铍姵氐膬?nèi)阻較小致使容易產(chǎn)生較大的環(huán)流。同時(shí)這樣做也有很多優(yōu)點(diǎn)：第一，確保了在更換直流的過(guò)程中可以保持對(duì)外的直流供電；第二，更換過(guò)程中避免了對(duì)保護(hù)設(shè)施壓板的操作，所以選用這種方法。避免產(chǎn)生環(huán)流，可以調(diào)整臨時(shí)直流系統(tǒng)的電壓來(lái)把兩套直流系統(tǒng)間的電壓差縮小，并縮短兩套直流系統(tǒng)并聯(lián)時(shí)間，這樣就把環(huán)流的影響降到了最低程度。

根據(jù)上面成功的實(shí)驗(yàn)方案，制定了下面直流屏更換“舊直流屏一臨時(shí)直流電源系統(tǒng)一新直流屏”供電轉(zhuǎn)換施工方法：用臨時(shí)充電機(jī)和電池組搭建一個(gè)臨時(shí)的系統(tǒng)，將直流饋供支路轉(zhuǎn)到臨時(shí)直流系統(tǒng)空氣開(kāi)關(guān)下面；在臨時(shí)直流系統(tǒng)中引出一組直流電源，然后接到空氣開(kāi)關(guān)上方，再把原直流系統(tǒng)的充電機(jī)停止使用；切斷原來(lái)直流屏的饋供支路并合上臨時(shí)充電機(jī)的交流輸入電源，合并空氣開(kāi)關(guān)，這樣負(fù)載轉(zhuǎn)到臨時(shí)直流電源供電；這樣使臨時(shí)直流系統(tǒng)工作正常；切斷舊直流屏交流輸入電源拆除舊直流屏；新直流屏回到原來(lái)的位置，然后安裝電池，連線接交流，并調(diào)試正常；重復(fù)上述方法，就可以把負(fù)載接入新的直流屏；核對(duì)檢查一下各饋供支路極性是否正確，新屏是否運(yùn)行正常。變電站直流系統(tǒng)改造注意事項(xiàng)

1）事先熟悉現(xiàn)場(chǎng)直流系統(tǒng)設(shè)備實(shí)際接線圖紙、負(fù)荷電纜出線走向，核實(shí)原直流接線合閘正母線與控制母線是正極還是負(fù)極共用，仔細(xì)查看工作地點(diǎn)與其他設(shè)備運(yùn)行是否相互聯(lián)系。

2）更換前，需要對(duì)作為臨時(shí)系統(tǒng)的蓄電池組進(jìn)行仔細(xì)檢查，將電池組充好電，測(cè)量其輸出電壓是否滿足要求，以保證臨時(shí)供電系統(tǒng)的可靠性。直流系統(tǒng)大多采用輻射型供電，負(fù)載線路多，在切改過(guò)程中為了防止出現(xiàn)漏倒的現(xiàn)象，要求我們提前做好負(fù)載線路的標(biāo)識(shí)工作，將出線名稱與電纜一一對(duì)應(yīng)清楚，并標(biāo)識(shí)明確。

3）臨時(shí)接線時(shí)考慮引線截面，各連接頭接觸良好、牢固。由于一般的臨時(shí)充電機(jī)只有一路交流電源輸入，這樣為了不讓失去交流電帶來(lái)的一些問(wèn)題發(fā)生，在更換之前就應(yīng)對(duì)站用低壓備用電源自動(dòng)投入功能進(jìn)行檢查試驗(yàn)。

4）電池容量選擇和模塊的配置。首先電池容量在選擇時(shí)要進(jìn)行直流負(fù)荷的整理統(tǒng)計(jì)，直流負(fù)荷按性質(zhì)通常分為經(jīng)常負(fù)荷、沖擊負(fù)荷、事故負(fù)荷。經(jīng)常負(fù)荷的作用是保護(hù)、控制、自動(dòng)裝置及通信的設(shè)置。沖擊負(fù)荷是指極在短時(shí)間內(nèi)，增加大電流負(fù)荷。沖擊負(fù)荷是指在瞬間時(shí)間內(nèi)來(lái)增加的大電流負(fù)荷，例如合閘操作、斷路器分等。事故負(fù)荷是指在停電后，必須采用直流系統(tǒng)供電的負(fù)荷，比如：通信設(shè)置、UPS等。針對(duì)以上三種直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分析，就可以把事故狀態(tài)下的直流放電容量整理計(jì)算出。一般直流系統(tǒng)的蓄電池（220kV的變電站）要選用兩組電池的容量是150AH～200AH。直流系統(tǒng)的蓄電池（110kV的變電站）要選擇一組電池容量是100AH～150AH。直流系統(tǒng)的蓄電池（35kV的變電站）要選擇一組電池容量是50AH～100AH。模塊數(shù)量的配置是要全部模塊出額定電流總值要大于或等于最大經(jīng)常負(fù)荷加蓄電池充電電流。例如：100AH的蓄電池組，它的充電電流是0.1c100=10A，在沒(méi)有計(jì)算經(jīng)常負(fù)荷時(shí)，選用兩臺(tái)額定電流5A電流的模塊就可以滿足對(duì)蓄電池的充電，要實(shí)現(xiàn)N+1冗余總共選擇3臺(tái)5A模塊。

5）盡量避免在更換過(guò)程中對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行遙控分、合閘操作。如必須操作，只能在變電站手動(dòng)分、合閘。更換過(guò)程中密切監(jiān)視直流系統(tǒng)電壓情況。

6）直流系統(tǒng)改造過(guò)程中為了確保設(shè)備及人身的安全，舊直流屏不能帶電移出，所以在拆除舊直流屏前應(yīng)確保設(shè)備不帶電。結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)變電站直流系統(tǒng)改造及對(duì)顯示模塊、告警模塊、手動(dòng)調(diào)壓、控制方式等方面的測(cè)試，各個(gè)部分的操作和功能都得到了改善，滿足相關(guān)技術(shù)要求，且蓄電池組放電容量充足，池電壓均衡、平穩(wěn)。改造后的直流系統(tǒng)滿足變電站設(shè)備對(duì)直流系統(tǒng)可靠性、安全性、穩(wěn)定性等方面的要求。為保證五常變?cè)O(shè)備的安全運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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