第一篇：變電站直流系統改造技術

變電站直流系統改造技術

摘?要 由于變電站直流系統的改造難度大，風險高，必須結合變電站實際情況，綜合性、系統性、科學性的提出相關改造技術措施，以保證改造過程中電力系統的安全運行，避免相關事故或者缺失的發生，文章主要以110kV變電站直流系統為研究對象，針對當前變電站直流系統運行過程中存在的不足，提出了改造當前變電站直流系統的技術措施。

關鍵詞 變電站；直流系統；改造；問題；方案

中圖分類號 TM 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2011)101-0099-02

直流系統是變電站的動力核心，為繼電保護設備、自動裝置、監控系統、遠動系統等電氣設備的正常運行和遙控操作提供直流電源保證。伴隨著電力、通信、計算機技術的飛速發展，微機型保護裝置和安全自動裝置被廣泛應用于變電站，這就對站用直流電源提出了更高的要求。目前而言，大部分110kV常規變電站的直流系統為電磁型直流設備（相控硅整流電源），這種直流系統在精準性、可靠性、穩定性、紋波系數、效率等方面都已不能滿足電網的發展趨勢，以及二次設備的應用要求，變電站直流系統的改造將是不可避免的趨勢，也是電力系統持續發展的需要。變電站直流系統運行及改造存在的問題

隨著電力技術的發展，許多110kV常規變電站被改造成綜合自動化變電站以實現了無人值班，原有直流系統的缺陷逐漸顯現出來，這些缺陷是不能適應電網的發展趨勢的，所以必須對其進行改造。當前大多數110kV變電站仍采用單電單充直流系統供電模式。傳統的變電站直流系統主要呈現出以下幾個方面的問題：

1）工作母線結線布置復雜。控制屏中直流母線水平置于屏的中部，屏頂還設有多根小母線主要是控制信號音響等，因結構復雜和設備間距比較小，在設備出現接觸不良等與之相關的問題時而難以處理

解決。

2）燈光信號和儀表維護困難。傳統的直流屏，由于其屏的正面不使用活動門的方式，這樣就不能更換裝于屏面上損壞后的儀表、信號等設備。

3）絕緣監察裝置動作靈敏度不高。傳統的直流系統雖能能正確反映單極明顯接地現象，但無法反映出正確的接地回路，因為它主要是采用電磁式絕緣監察裝置反映直流系統的接地，才會導致這種現象發生。

4）通訊接口與微機進行聯接時無法提供數據。隨著電力系統自動化的不斷深入，以及電網規模的擴大，必須對存在以上缺陷的變電站直流進行改造，但供電模式下的110kV綜合自動化變電站的改造也面臨著一些問題：①在一些變電站中，因為服役時間較長，需要日常維護的鉛酸蓄電池和直流電源系堿性蓄電池組，已不能適應電力系統繼電保護裝置，尤其是不能適應微機保護裝置對直流電源的安全技術標準。②在更換過程中，如果發生斷線、短路或者接地等問題時，都極有可能致使保護裝置誤動或拒動造成大面積停電發生，更為嚴重的能造成電網事故。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，也就是不停電進行直流系統更換。③直流改造時舊直流屏不能帶電移出，新直流屏不能帶電就位，以確保設備及人身的安全。新、舊直流屏電路割接的難度大，在舊屏轉換為新屏的過程中，如何確保繼電保護及開關操作所需的直流電源安全可靠，成為了110kV變電站直流系統改造工程需要解決的關鍵問題。變電站直流系統改造方案

直流系統改造的目的就是提高直流系統運行的可靠性和供電質量，這是衡量直流電源的重要指標，所以需要綜合性、科學性的制定改造

方案。

在變電站直流系統改造過程中對于合閘電源及控制電源需要做出以下情況說明：

1）變電站斷路器合閘電源僅在斷路器合閘時使用，因為平時空載，所以允許短時的停電，因此在更換過程中不再對合閘電源進行說明，停用各饋線重合閘就可以了。

2）要保證電力設備的安全運行，控制、保護電源及信號電源至關重要，絕不允許中斷。因此，主要對控制電源進行情況說明。對原有直流系統饋線網絡進行認真的核查后，才能制定更換方案，總體的更換方法是：利用臨時系統轉接負載來搭建一個簡易的臨時直流系統，如圖1所示。用臨時電纜將饋線支路直流，是由這條支路的受電側電源接入點而引至空氣開關的下側。此時，就相當于把原來的直流電源引至空氣開關的下方向。在它具體的實施方法上面臨以下兩個方案：①先把原來的直流系統斷掉，然后把上圖中的空氣開關和上，這樣做的有利之處是兩套直流系統間的轉換過程簡單化。雖然在這種轉換過程比較快，但是瞬間的變化直流電壓，很容易產生一些嚴重的后果，例如：電源插件損壞、保護裝置誤發信號等。為了避免這些問題要提前申請退出全站的保護出口壓板，等到直流系統轉換完成后再恢復壓板，而且必須在新的直流系統安裝調試完成后，再重復一次上述的過程，然后拆除臨時直流電源。這樣至少需要2h左右的操作過程，這是不能允許的，因為在這段時間內，就相當于變電站在沒有保護的情況下運行。②首先把空氣開關閉合，把臨時直流電源合并入系統拆去原來的直流電源，等新的直流屏安裝和調試完成后，然后重復以上的方法拆掉臨時直流系統就可以。這樣做的缺點在于容易導致不同直流系統間產生壓差，而且因為蓄電池的內阻較小致使容易產生較大的環流。同時這樣做也有很多優點：第一，確保了在更換直流的過程中可以保持對外的直流供電；第二，更換過程中避免了對保護設施壓板的操作，所以選用這種方法。避免產生環流，可以調整臨時直流系統的電壓來把兩套直流系統間的電壓差縮小，并縮短兩套直流系統并聯時間，這樣就把環流的影響降到了最低程度。

根據上面成功的實驗方案，制定了下面直流屏更換“舊直流屏一臨時直流電源系統一新直流屏”供電轉換施工方法：用臨時充電機和電池組搭建一個臨時的系統，將直流饋供支路轉到臨時直流系統空氣開關下面；在臨時直流系統中引出一組直流電源，然后接到空氣開關上方，再把原直流系統的充電機停止使用；切斷原來直流屏的饋供支路并合上臨時充電機的交流輸入電源，合并空氣開關，這樣負載轉到臨時直流電源供電；這樣使臨時直流系統工作正常；切斷舊直流屏交流輸入電源拆除舊直流屏；新直流屏回到原來的位置，然后安裝電池，連線接交流，并調試正常；重復上述方法，就可以把負載接入新的直流屏；核對檢查一下各饋供支路極性是否正確，新屏是否運行正常。變電站直流系統改造注意事項

1）事先熟悉現場直流系統設備實際接線圖紙、負荷電纜出線走向，核實原直流接線合閘正母線與控制母線是正極還是負極共用，仔細查看工作地點與其他設備運行是否相互聯系。

2）更換前，需要對作為臨時系統的蓄電池組進行仔細檢查，將電池組充好電，測量其輸出電壓是否滿足要求，以保證臨時供電系統的可靠性。直流系統大多采用輻射型供電，負載線路多，在切改過程中為了防止出現漏倒的現象，要求我們提前做好負載線路的標識工作，將出線名稱與電纜一一對應清楚，并標識明確。

3）臨時接線時考慮引線截面，各連接頭接觸良好、牢固。由于一般的臨時充電機只有一路交流電源輸入，這樣為了不讓失去交流電帶來的一些問題發生，在更換之前就應對站用低壓備用電源自動投入功能進行檢查試驗。

4）電池容量選擇和模塊的配置。首先電池容量在選擇時要進行直流負荷的整理統計，直流負荷按性質通常分為經常負荷、沖擊負荷、事故負荷。經常負荷的作用是保護、控制、自動裝置及通信的設置。沖擊負荷是指極在短時間內，增加大電流負荷。沖擊負荷是指在瞬間時間內來增加的大電流負荷，例如合閘操作、斷路器分等。事故負荷是指在停電后，必須采用直流系統供電的負荷，比如：通信設置、UPS等。針對以上三種直流負荷統計分析，就可以把事故狀態下的直流放電容量整理計算出。一般直流系統的蓄電池（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。直流系統的蓄電池（35kV的變電站）要選擇一組電池容量是50AH～100AH。模塊數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常負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，在沒有計算經常負荷時，選用兩臺額定電流5A電流的模塊就可以滿足對蓄電池的充電，要實現N+1冗余總共選擇3臺5A模塊。

5）盡量避免在更換過程中對變電站設備進行遙控分、合閘操作。如必須操作，只能在變電站手動分、合閘。更換過程中密切監視直流系統電壓情況。

6）直流系統改造過程中為了確保設備及人身的安全，舊直流屏不能帶電移出，所以在拆除舊直流屏前應確保設備不帶電。結束語

通過對變電站直流系統改造及對顯示模塊、告警模塊、手動調壓、控制方式等方面的測試，各個部分的操作和功能都得到了改善，滿足相關技術要求，且蓄電池組放電容量充足，池電壓均衡、平穩。改造后的直流系統滿足變電站設備對直流系統可靠性、安全性、穩定性等方面的要求。為保證五常變設備的安全運行起到至關重要的作用。

參考文獻

[1]賀海倉,朱軍.變電站直流系統配置應注意的幾個問題[J].鋁加工,2011,1.[2]黃振強,林品鳳.110kV變電站直流系統剖析[J].電力學報,2010,6.

第二篇：變電站直流系統蓄電池更換改造

******股份有限公司

***分公司****變直流系統蓄電池更換改造

技 術 規 公司生產管理部批準：

分公司審核：

設備管理部審核：

車間審核：

編制：

**********車間2010年12月15日

范

一、說明：

******車間所轄一期直流系統存在如下問題：

*****變電所直流系統有三個：分別是主控室直流系統、**10KV直流系統和**10KV直流系統。直流系統的主要作用是提供本所高壓開關的控制和儲能電源，同時還為設備提供保護電源，其在整流所的作用非常重要，平時由交流帶充電機給蓄電池充電，如果在交流失電的情況下，由直流蓄電池接帶全部直流負荷，確保操作和保護動作正常。主控室直流蓄電池電源柜有兩組（型號：GZDW43-180×2Ah/220V-2CK1-M），蓄電池規格型號:A412—180,本所投運時已安裝。柜內各安裝德國陽光蓄電池18節，為免維護鉛酸蓄電池，電池容量為180Ah，單節電壓為13V，總電壓為240V。**10KV和空壓10KV直流系統跟主控室一樣，不同的是電池容量為100 Ah,電池柜型號為GZDW33-100Ah/220V-2CK1-W, 蓄電池規格型號:A412—100。

經對上述蓄電池充放電檢查，發現部分電池性能明顯下降，容量已不達標，直接威脅到本變電所的供電安全。咨詢設備廠家，回復說蓄電池使用期限已到（7-10年）。

為保障**設備直流系統的供電正常可靠，提高整個**供電的安全穩定性，針對設備（系統）存在的問題，決定進行如下改造：

主控室兩組蓄電池更換一組，**10KV和**10KV共兩組蓄電池，也更換一組。將性能好的蓄電池拼湊成另一組使用，待多數蓄電池性能下降后再進行更換，以便節省開支。

二、工作環境：

1、海拔2019米；

2、環境溫度：主控室室溫；

3、平均相對濕度 30 %；

4、強磁場；

三、技術要求及參數：

1、主控室直流系統的兩組蓄電池采用相同的規格和型號，兩組蓄電池（共36節），更換一組（18節），必須有蓄電池的出廠檢驗報告及合格證書；

2、**10KV直流系統的兩組蓄電池采用相同的規格和型號，兩組蓄電池（共36節），更換一組（18節），必須有蓄電池的出廠檢驗報告及合格證書。

四、設計、制造（購置）、安裝、調試、驗收標準選用：

1、提供的圖紙、技術條件及制造檢查合格證，設備說明書。

2、所有設備在安裝前均做外觀檢查，并達到標準要求。

3、所有原材料質量須符合相關國標要求。

4、外包裝應明確以下事項： 產品名稱、訂貨編號、發貨日期等。

5、其它相關技術標準按國標、部標或行業標準執行。

6、安裝完通過試運期后參與驗收。

五、資料提供：

1、施工方提供提供蓄電池材料說明書；一式四份

2、施工方提供蓄電池安裝維護保養使用說明書，一式四份。

六、供貨范圍：（施工范圍）

1、施工方提供此改造所需的所有材料，由廠家配合分別對主控室的一組蓄電池和**、**10KV直流蓄電池進行拆除更換，將拆下的蓄電池與余下的一組蓄電池進行測試，選擇性能好的蓄電池進行拼組。

2、施工范圍為：********10KV直流配電室。

第三篇：變電站不停電對直流系統改造

關于變電站不停電對直流系統進行改造的思路

王偉 馬軍林

甘肅省平涼市平涼供電公司

甘肅平涼

744000

【摘要】直流系統在變電站的運行中起著舉足輕重的作用，如何能夠在保證變電站正常運行的情況下對直流系統進行改造就顯得至關重要，結合以往的工作經驗，制定出了“變電站不停電對直流系統進行改造實施方案”。

【關鍵詞】不停電；直流系統；改造

一、引言

近年來，隨著經濟的迅猛發展和公司售電量指標的不斷提高，變電站停電的時間也有了更加嚴格的限制。然而，由于運行年限太長，部分變電站的直流系統面臨著設備老化嚴重、二次回路絕緣降低等問題，已經成為了變電站安全運行的隱患。對部分老化的直流系統進行改造勢在必行。

二、直流系統的重要地位

眾所周知，變電站的直流系統是獨立的重要操作電源，主要用于開關的控制、繼電保護及安全自動裝置、信號裝置、監控系統、事故照明等的電源，直流系統的可靠與否，對變電站的安全運行起著至關重要的作用，是變電站安全運行的保證。因此，適時的對老化嚴重的直流系統進行改造，不但可以提高設備運行的穩定性，也可以節約日常運行維護的人力、物力資源。

三、不停電對直流系統進行改造實施方案

綜上所述，既要對老化的直流系統進行改造，但又不能對變電站進行停電，還要保證設備的正常穩定運行，如何才能做到三者兼得呢？為了解決這個難題，我們根據以往的工作經驗摸索出了一套“變電站不停電對直流系統進行改造實施方案”，它既可以同時滿足以上三個條件，實施起來也具有可行性和易操作性，具體實施如下：

1.準備階段：

消耗性材料和工器具準備。2．過渡方案實施階段：

（1）利用臨時直流充電機代替原有直流系統帶全站直流負荷。

（2)制作臨時直流供電系統，利用直流空氣開關制作I、II段分段式供電系統，由臨時充電機將電源送至制作的分段式供電系統。

（3）檢查變電站直流控制、保護、合閘回路中的聯絡開關是否在合閘位置。直流饋線屏I段各饋線均應在合閘狀態，II段各饋線均應在分閘狀態。

（4）臨時充電機將直流輸出至分段供電系統，測量各段電壓均正常后，停用現有直流系統交流電源并退出直流充電系統。將現有直流饋線屏II段各饋線分別拆除轉接至臨時電源系統；投運接入的臨時直流系統II段各空氣開關，斷開現有直流系統I段各饋線空氣開關，先斷合閘后斷控制，斷開空氣開關后檢查供電正常方可斷下一個饋線。拆除現有直流饋線屏直流饋線屏I段各饋線并轉接至臨時電源系統。

（5）將拆除的電池組放置在一旁重新連線組裝起來，并與便攜式充電機 并聯接入組成一套完整的臨時直流系統，系統接線如下圖：

為了使本套臨時保護裝置能夠更加完善，我們在該套裝置的控制回路中加入了一些簡單的保護措施：在其輸入交流回路安裝了帶有輔助接點的空氣開關(DK)，用以監視整套裝置工作狀況；輸出回路加裝了熔斷器(FUSE)用來作為本裝置與變電站直流母線之間的直接保護，并且安裝了簡單的音響回路，若輸入回路斷開且轉換開關(ST)在“投入”位置時(接點1-3導通)將啟動電鈴(DL)告知運行人員，以便及時查找問題和解決問題。本套裝置退出運行時將轉換開關(ST)打到“退出”位置(接點1-3斷開)、斷開空氣開關(DK)、取下熔斷器(FUSE)即可完成。

3.直流系統屏位拆除及安裝階段：在所有電纜拆除后，將原有直流系統全部屏位拆除，并安裝新的直流系統屏位。

4.直流系統蓄電池充放電試驗階段：新的直流系統屏位安裝后，且蓄電池及交流電源均已接入即可進行蓄電池充放電工作。充放電采用全容量核對試驗，其中充放電試驗按照2個輪次計劃，若2個輪次試驗不滿足要求則做第3次，相應工作計劃時間順延。

5.二次電纜接線階段：在蓄電池放電試驗完畢并合格后，方可進行直流系統技改工程裝置屏與相關端子箱的二次電纜接線工作，接線前應停用新直流系統充電裝置。為了保證接線的正確性，對每根電纜用通燈核對、編號，接線時必須嚴格按照圖紙嚴禁憑記憶憑經驗。接線時先將臨時供電I段接線拆除并接入1＃饋線屏，接好后投入運行并測量，各回路均正常依次打開臨時供電II段接線，若打線過程出現停電現象應立即回復，待查找回路正常后方可回復工作。打開的臨時II段接線接入到直流2＃饋線屏，此時投入直流系統充電裝置。

6.直流系統技改工程裝置調試、驗收階段：由于是新投運裝置，裝置調試工作應全面準確；二次回路因為是重新接入，所以應進行回路的完整性檢驗。試驗結束后工作負責人會同工作班成員檢查試驗記錄，應：試驗項目齊全；試驗數據及結論正確。驗收中做到及時發現問題，及時處理問題，確保改造工程質量。

7.安全注意事項：

(1）為保證在所用失電的情況下，不發生全站直流失壓，配備一臺三相發電機。在所用失電后用發電機待臨時充電機，以保證全站直流系統能正常運行。

(2）拆接線過程中線芯是帶電的，應將拆除的線芯用絕緣膠布包好。(3）運行人員應加強對全站開關儲能情況的檢查，以防出現特殊情況影響設備的正常運行。四．結束語

在變電站不停電的情況下對直流系統進行改造，提高了變電站電氣運行的安全性，也提高了供電可靠性，滿足了電力客戶的需求，保障經濟社會發展，對于電力企業發展意義重大。參考文獻

[1]劉峻，張琴等，甘肅省電力公司直流電源系統管理規范，甘肅

[2]王典偉，顧霓鴻，卓樂友，陳鞏等，電力系統用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規程

第四篇：《220kv變電站直流系統》

220kv變電站直流系統

目錄

1.什么是變電站的直流系統

2.變電站直流系統的配置與維護

3.直流系統接地故障探討

4.怎樣提高變電站直流系統供電可靠性

5.如何有效利用其資源

1.什么是變電站的直流系統

變電所是電力系統中對電能的電壓和電流進行變換、集中和分配的場所。變電站內的繼電保護、自動裝置、信號裝置、事故照明和電氣設備的遠距離操作,一般都采取直流電源,所以直流電源的輸出質量及可靠性直接關系到變電站的安全運行和平穩供電。變電站的直流系統被人們稱為變電站的“心臟”,可見它在變電站中是多么的重要。直流系統在變電站中為控制、信號、繼電保護、自動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。直流系統的可靠與否，對變電站的安全運行起著至關重要的作用，是變電站安全運行的保證。

（1）220kv變電站直流母線基本要求： 蓄電池組、充電機和直流母線

1．設立兩組蓄電池，每組蓄電池容量均按單組電池可為整個變電站直流系統供電考慮。

2.設兩個工作整流裝置和一個備用整流裝置，供充電及浮充之用，備用整流裝置可在任一臺工作整流裝置故障退出工作時，切換替代其工作。

3．直流屏上設兩段直流母線，兩段直流母線之間有分段開關。正常情況下，兩段直流母線分列運行，兩組蓄電池和兩個整流裝置分別接于一段直流母線上。

4．具有電磁合閘機構斷路器的變電站，直流屏上還應設置兩段合閘

母線。

5． 220kV系統設兩面直流分電屏。分電屏Ⅰ內設1組控制小母線（KMⅠ）、1組保護小母線（BMⅠ）；分電屏Ⅱ內設1組控制小母線（KMⅡ）、1組保護小母線（BMⅡ）。

6． 110kV系統設1面直流分電屏，屏內設1組控制小母線（KM）、1組保護小母線（BM）。

7． 10kV/35kV系統的繼電保護屏集中安裝在控制室或保護小間的情況下，在控制室或保護小間設1面直流分電屏。8． 信號系統用電源從直流饋線屏獨立引出。

9． 中央信號系統的事故信號系統、預告信號系統直流電源分開設置 10． 每組信號系統直流電源經獨立的兩組饋線、可由兩組直流系統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、事故信號系統失電信號接入預告信號系統；預告信號系統失電信號接入控制系統的有關監視回路。12． 事故音響小母線的各分路啟動電源應取自事故信號系統電源；預告信號小母線的各分路啟動電源應取自預告信號系統電源。13． 公用測控、網絡柜、遠動柜、保護故障信息管理柜、調度數據網和UPS的直流電源從直流饋線屏直接饋出。（2）、直流系統運行一般規定：

(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。直流成環回路兩個供電開關只允許合一個，因為母聯開關在斷開時，若兩個開關全在合位就充當母聯開關，其開關

容量小，線型面積小，又不符合分段運行的規定。直流成環回路分段開關的物理位置要清楚，需要成環時應先合上母聯開關再斷開直流屏上的另一個饋線開關。

(2)、每段直流饋線母線不能沒有蓄電池供電。(3)、充電機不能并列運行。

(4)、正常情況下，母聯開關應在斷開位置。(5)、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運行狀態。(6)、投入充電機時先從交流再到直流。停電時順序相反。

（7）、母線并列時首先斷開一臺充電機，投入母聯開關，在斷開檢修蓄電池。

（8）、母線由并列轉入分段時首先合上檢修蓄電池，斷開母聯開關，再投入充電機。

2.變電站直流系統的配置與維護

A：配置

220kV變電站直流系統設計依據是DL／ T5044—95《火力發電廠、變電所直流系統設計技術規定》，本規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 部分變電站建設規模為主變容量3X 150MVA或3X180MVA，且為樞紐站。

1．2 220kV變電站主保護亦實現雙重化，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 線路的兩套縱聯差動保護、主變壓器的主保護和后備保護均分別由獨立的直流熔斷器供電。

1．4 所有獨立的保護裝置都必須設有直流電源故障的自動告警回路。

1．5 變電站綜合自動化水平提高，監控系統高可靠運行要求。

二、目前單組蓄電池運行、維護存在的主要問題：

2．1 事實證明：要掌握蓄電池運行狀態，做到心中有底、運行可靠，必須進行全容量核對試驗；然而直流系統配置一組蓄電池，給運行維護造成了極大困難。

2．2 現有220kV變電站蓄電池只對蓄電池組進行部分容量試驗，檢測出損壞嚴重的蓄電池；因進行全容量試驗工作繁瑣因難，部分單位回避容量試驗，而不能完全掌握蓄電池的實際運行狀態。

2．3 就對各發供電單位已運行的各型式蓄電池統計表明，使用壽命一般為7年到10年；且這期間尚需對個別落后電池維護處理才能夠保證整組蓄電池使用年限。對于僅一組蓄電池而言，整個更換期間同樣要承擔風險運行。

2．4 蓄電池組由106只-108只(無端電池)或118只一12O只(有端電池)單體電池串聯組成，若其中一只電池容量下降后，則表現為內阻增大、嚴重者相當于開路．也就是說：一只電池損壞，禍及整組電池不能發揮作用。目前檢測的最佳方法是將浮充機停運，直流負荷由蓄電池組供電；對于僅有一組蓄電他的直流系統，若存在有開路情

況．則造成全站失去直流。

2．5 整流設備的好壞也影響蓄電池的壽命。新近入網交流整流設備，雖然具有充電、均衡充電、浮充電自動轉換功能，但功能還不完善。如浮充電缺少溫度補償，溫度低時充電容量不足、溫度高時容易過充電，造成電池漏液鼓肚現象，缺乏單體電池端電壓測量，當有2—3只電池充容量不足不能發現時就影響整組電池壽命。

2．6 近2—3年間投運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行中能夠通過測單體電池電壓、量其比重、觀其外觀而綜合分析判斷電池運行狀態。其日常僅能靠測量單體電池進行監視，運行狀態好壞難以充分把握。2．7 對蓄電池容量的在線監測現在仍是一大難題。對閥控式全密封蓄電池能否依據某—指標數據判斷或多項指標數據綜合判斷運行狀態尚處于探索時期。

220kV變電站直流系統配置兩組電池的必要性及優點

3．1 正在編寫制訂的《閥控式鉛酸蓄電池運行、維護導則》國家標準，明確要求蓄電池必須進行容量試驗。

3．2 220kv變電站內通信用直流系統按有關規定均配置二組48V蓄電池。而220kV變電站控制、保護、信號、安全自動裝置等負荷同樣需要高可靠的直流系統。

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

3.4 220kV變電站直流系統配置兩組蓄電池，完全滿足運行要求，并符合部局有關繼電保護反措對直流供電的要求，采用該系統對增加控制保護設備運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，從簡化母線結構、減少設備造價、節約能源、避免降壓裝置故障開路造成母線失壓，擴大為電網穩定事故和更大設備事故出發，可考慮直流動力，控制母線合一，去掉端電池及調壓裝置，使直流系統進一步簡化、可靠。

220kV變電站直流系統配置兩組蓄電池方案

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

4．2 根據變電站的建設規模、負荷地位和負荷水平，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、三臺充電機、直流負荷母線分段接線。此方案是完備的方案，在各種運行方式下，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、二臺充電機、直流負荷母線分段接線。

4．2．3 為進一步降低工程費用，可采用兩組半容量蓄電池不完全并聯運行，配置二臺充電機，直流母線分段。結束語：

直流系統是變電站二次設備的生命線，直流系統故障就有可能影響到電網穩定和設備安全。根據現在220kV變電站對直流電源可靠性要求進一步提高，及蓄電池運行、維護的需要，并考慮220kV變電站直流系統網絡與蓄電池直流電源可靠性匹配要求，220kV變電站直流系統應配置兩組蓄電池，雖在經濟上多投入，但其運行可靠性卻得到了大幅度提高，且運行方式靈活、維護簡便。

B:維護

電力直流系統的維護現狀:

現在的變電站一般都是無人值守的,智能高頻開關直流電源系統可通過監控串口與變電站后臺的監控實現通訊,可在調度端實現對直流系統的“三遙”.運行人員或專職直流維護人員定期對直流設備進行一般性的清掃、日常檢查等工作.對充電設備只進行巡檢,對蓄電池組進行日常維護和放電核對容量.。

.220KV設兩組蓄電池,110KV一般裝設一組蓄電池,在有條件時220KV最好裝設兩組蓄電池,因為220KV的繼電保護裝置是雙重化的,從電流互感器二次側到斷路器跳閘線圈都是雙重化,因此,直流系統也宜相應的設置兩組,分別對兩套保護及跳閘線圈供電,以利系統安全運行.。

在正常運行情況下,變電站的二次設備只需由充電模塊來供電就行了.現有的變電站,斷路器一般有電磁合閘方式和儲能合閘方式兩種.在電磁式斷路器進行合閘操作時,要求直流電源能提供瞬時的合閘電流(20~200ms內提供數百安培的大電流),顯然僅由充電模塊來供電是

遠遠不夠的,這時蓄電池組就發揮了重要的作用,它能無間斷地提供大電流,保證斷路器的正常合閘,這也是直流系統為什么要有合閘母線的原因了.在儲能合閘方式下,合閘電流遠小于充電模塊的額定輸出電流,不用蓄電池來合閘.現在新建的變電站一般都是這種儲能式的斷路器,這時直流系統也就可以不要合閘母線。

當電網發生事故時,必然使交流輸入電壓下降,當充電模塊不能正常工作時,蓄電池無間斷的向直流母線送電,毫不影響直流電源屏的對外功能,保證二次設備和斷路器的正確動作,確保電網的安全運行.而作為最后保障的蓄電池,如果其容量的不足將會產生嚴重后果.所以,蓄電池的重要性就可想而之了,其維護一直是最為重要的問題.。

電池巡檢儀作為在線監測裝置,可實時發現落后或故障電池,并可檢測電池組的溫度是否處于正常范圍內,但直流系統工作時輸出電流較小,電池容量的不足或漏液、破損很難通過電池巡檢儀發現,而電池內阻和電池容量的在線測試,準確度依舊不高,其測量精度和可靠程度通常只用于定性分析.所以還是需要運行人員或專職直流維護人員對蓄電池進行定期巡視。

由于電池品牌、型號及電池狀況的不同,應根據實際情況通過監控模塊重新調整電池充電參數,以保證電池處于良好工作狀態.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、過放電;

2、充電壓設置不合理,充電電流過大或過小;

3、充電設備的性能超標;

4、溫度。

所以,我們不但要定期對蓄電池組做放電實驗,還要定期測試充電

設備的穩壓精度、穩流精度及紋波系數、充電機效率等性能參數。

3.直流系統接地故障探討

直流電源作為電力系統的重要組成部分，為一些重要常規負荷、繼電保護及自動裝置、遠動通訊裝置提供不間斷供電電源，并提供事故照明電源。直流系統發生一點接地，不會產生短路電流，則可繼續運行。但是必須及時查找接地點并盡快消除接地故障，否則當發生另一點接地時，就有可能引起信號裝置、繼電保護及自動裝置、斷路器的誤動作或拒絕動作，有可能造成直流電源短路，引起熔斷器熔斷，或快分電源開關斷開，使設備失去操作電源，引發電力系統嚴重故障乃至事故。因此，不允許直流系統在一點接地情況下長時間運行，必須加強在線監測，迅速查找并排除接地故障，杜絕因直流系統接地而引起的電力系統故障

1、直流系統接地查找一般原則

（1）、“直流接地”信號發出后，可通過直流屏監控器和絕緣檢查裝置找出接地支路號及接地狀態，支路號的排列大都是按直流饋線屏饋線開關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15-20千歐時報警），判斷接地程度，可通過絕緣檢查開關判斷正對地、負對地電壓，判斷接地程度。有時絕緣檢查裝置判斷不出支路只報“直流母線接地”，此時有可能直流母線接地，也可能是支路接地。

（2）、直流接地信號發出后，必須停止二次回路上的工作，值班員應

詳細詢問情況，及時糾正修試人員的不規范行為。

（3）、利用萬用表測量正對地、負對地電壓，核對絕緣檢查裝置的準確性。萬用表必須是高內阻的，2000歐/伏，否則會造成另一點接地。（4）、試拉變電站事故照明回路。（5）、試拉檢修間直流電源回路。（6）、試拉380伏配電直流電源回路。（7）、試拉通訊遠動電源回路。（8）、解列蓄電池。（9）、解列充電機。

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

（1）雷雨季節，室外端子箱或機構箱內潮濕積水導致直流二次回路中的正電源或負電源對地絕緣電阻下降，嚴重者可能到零，從而形成接地。

（2）部分型號手車開關的可動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，手車來回移動導致其中導線破損，從而使直流回路與開關金屬部分相接觸，從而導致接地。

（3）部分直流系統已運行多年，二次設備絕緣老化、破損，極易出現接地現象。

（4）因施工工藝不嚴格，造成直流回路出現裸線、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：根據現場運行方式、操作情況、氣候影響來判斷可能接地的地點，按照先室外后室內，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。應注意：切斷各專用直流回路的時間不要過長（一般不超過3秒鐘），不論回路接地與否均應合上。

（2）具體處理方法：首先，了解現場直流電源系統構成情況，通過直流系統絕緣監測裝置或接地試驗按鈕初步判斷是直流正極接地還是負極接地（以下假設絕緣監測可靠，并假設正接地）。然后，瞬時切除所有合閘電源開關，如接地信號消失，說明接地點在合閘回路，應對站內合閘回路用同樣方法拉合負荷開關或解除正電源端，進行分路檢查、判斷；如監測裝置仍報接地，則說明接地點在控制、信號等回路，則應進一步用同樣方法檢查直流屏、蓄電池柜及站內各保護屏、控制屏、信號屏及其控制回路。查明接地點屬于哪一輸出電源回路后，應迅速拉合接地回路的直流負荷開關或拔插回路內的正電源保險，并根據絕緣監測裝置報警情況判斷接地點在開關（保險）之前或之后。判斷清楚后，根據查出的范圍，迅速解除范圍內相關設備的正極端子，觀察報警信號，判斷接地點是否在這一部分設備內。然后繼續按照以上原則和方法，逐步縮小查找范圍，直至找出接地點。4．總結：

造成變電站直流系統接地的因素較多，為了較好的解決這一問題，在日常運行維護中還應視具體情況采取不同措施：

（1）嚴格二次設備施工工藝，發揮主觀能動性，減少接地故障的發生概率。如對室外端子箱、機構箱等加強密封，加裝防潮除濕設備或材料；對手車開關的活動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引起接地；對絕緣老化，已不能滿足對地絕緣電阻要求的控制電纜及有關二次設備及時更換。（2）加強斷路器、隔離開關、手車等一次設備的運行維護管理。嚴格斷路器、隔離開關等具有機械傳動部分設備的操作規程，避免因操作不合理造成接地故障。

（3）查找處理接地故障時嚴格遵守相關電氣設備檢修運行規程要求，并結合現場實際條件進行。禁止單人工作，禁止直流電源長時間停止運行（尤其在天氣條件不允許的情況下），拆除、恢復各端子、各開關的時間應盡可能短。

4.怎樣提高變電站直流系統供電可靠性 概述 ：

供電公司220KV及以下變電所的直流供電系統為環狀系統，若一個元件故障可能會引起整個系統的癱瘓，達不到電力系統的安全穩定的要求。而近兩年來，隨著電力系統的飛速發展，保護設備的增多，對直流系統可靠性和穩定性的要求越來越高，直流系統故障將嚴重影響到系統的安全穩定運行。針對這一問題我們進行了大量的調查與分析，并發現220KV及以下變電所的直流供

電系統存在：直流系統接線方式不合理；保護直流回路用交流斷路器；蓄電池和充電裝置數量都不符合要求。2 直流系統供電現狀：

直流系統事故后果嚴重，嚴重的可造成變電所直流系統全部停電，造成一次設備處在沒有保護和監視的不可控狀態，不能反應一次設備的故障，極易造成一次設備事故范圍的擴大，造成區域電網的大面積停電事故；經過調查發現，該局的變電所普遍采用環狀供電方式。環狀供電方式示意圖

環狀供電方式是指將兩個獨立的直流供電系統在其下一級直流支路中連接，當分支直流元件故障時，非故障母線將斷開供電回路，這樣擴大了直流故障范圍。嚴重時會使整個變電所處于無直流狀態下，對系統正常運行造成重大的安全威脅。同時我們對保護直流回路用的斷路器情況進行了統計(見表1)。

表1 各電壓等級變電所保護用直流斷路器配置情況調查表

交流斷路器作為直流電路的保護元件具有局限性。由于交流電流的電弧容易熄滅，故其斷路器的動靜觸點之間的開距小，不能達到拉弧作用，而直流瞬動電流是交流瞬動電流的1．4～2倍，因此在直流回路中斷路器不能可靠斷開，并且致使交流斷路器損壞，從而造成直流系統事故進一步擴大；通過上表我們看到直流系統中采用交流斷路器的二次設備占總設備數的2/3。

我們對2000年以來出現的直流供電系統的缺陷進行了分析，發現主要存在以下三個方面的問題：

1、直流供電支路故障造成變電所直流供電系統全部停電。

2、直流回路開關損壞嚴重。

3、蓄電池和充電裝置數量都不符合要求。3.完善直流系統供電方式：

3.1采取輻射狀供電方式，增加蓄電池和充電裝置數據

3.1.1 220KV及以上變電所應滿足兩組蓄電池，且兩套直流電源系統完全獨立，并設兩段獨立的保護電源小母線。3.1.2 各級直流母線分段開關正常運行時應斷開。

3.1.3 控制直流母線分為兩段，且控制直流母聯開關正常運行時應斷 15

開。

3.1.4 220KV設備雙套保護裝置的保護電源應取自不同的獨立直流電源系統，接在不同的保護電源小母線。

3.1.5如果斷路器只有一組跳閘線圈，失靈保護裝置電源和具有遠跳功能裝置的電源應與相對應的斷路器操作電源取自不同的直流電源系統。

3.2采用專用的直流斷路器

根據保險配置情況選購GM型(兩段保護)、GMB型(三段保護)系列直流斷路器，并進行直流斷路器的安秒特性及動作電流的檢驗，并繪制出三段式保護直流斷路器保護特性曲線：

Int-過載長延時斷路器起始動作值

Icu-斷路器極限短路分斷能力 Iop2-斷路器延時動作電流 lopl-短路瞬時斷路器動作電流

通過試驗發現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功能。

過載長延時保護：能在故障電流較小時，根據電流的大小進行反延時

動作，能防止線路電纜發熱進而造成絕緣破壞和起火。

短路短延保護：能夠防止越級動作帶來的事故擴大，保證故障電流僅僅由距離故障點最近的斷路器來切除，還可作為下一級保護的后備保護

短路瞬時保護：能夠在故障電流較大時瞬時切除故障回路，避免對設備及線路的動穩定性帶來較大的危害。結束語：

為防止和杜絕變電所直流系統事故，確保電網的安全穩定運行，我們對變電所的直流系統的不足做了進一步完善，消除了造成直流系統故障的安全隱患，進一步減小了變電所發生直流系統事故的可能性，在保證直流系統安全穩定運行的同時也保證了繼電保護及自動裝置的可靠運行。

5.如何有效利用其資源

變電所直流系統為繼電保護以及開關機構提供保護、信號、動力能源；變電所UPS為遠動、通訊、微機監控裝置提供不間斷的電源。

多年來，根據各變電所直流設備運行現狀，發現從設計、規劃、審批、運行、維護等環節存在管理弊端，不同程度地造成設備重復投資、資源浪費等現象。

近年來，隨著兩網改造，設備更新升級，變電所的繼電保護及其自動化使得當地監控、信息數據采集、計量等專業相互滲透。對于變電所直流系統，如在變電所直流系統電源保證安全可靠性的前提下，即直流系統蓄電池容量和絕緣水平滿足運行參數要求，變電所UPS實現集中配置(廢除UPS自帶蓄電池配置)是可行的。變電所交、直流電源運行

(1)所用電380/220V低壓系統：

變電所所用電380/220V系統電源的質量、可靠性較差。主要表現為：

①交流失電(全所失電、互投時間間隔長、暫態停電)；

②欠壓、過壓(一般變電所自備電源較高，末端所電壓不易調節，閃變)；

③電壓短時波動(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(所內負載不平衡，中性線斷)；

⑤二次設備共模、差模超標(接地和泄露電流)等故障。

對于變電所的綜合自動化裝置、計算機監控、遠動裝置、信息數據采

集、微機保護、脈沖式電能表等采用靜態電路，設備對電壓質量及供電連續性要求較高。一旦計算機失電造成死機、遠動信息數據采集失電造成丟失數據、電源產生的問題等導致設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，供給遠動自動化、信息數據采集、微機監控、電力通訊等電源。在許多變電所內，由于UPS維護不善造成蓄電池容量不足，交流斷電后，由于電壓過低而自動關機，使得設備電源中斷，不能正常工作。

(3)變電所直流系統：

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

近年來，接受以往事故教訓，專業人員在研討繼電保護反措和直流系統反措中，均提出了雙重化配置要求，對220kV變電所的直流系統進行了3＋2配置(三臺充電機、兩組蓄電池)單母分段互聯式接線改造。對繼電保護實現獨立保護、獨立電源，主保護的線路、變壓器、母線雙重化保護專用供電，實現保護裝置跳閘線圈雙重化，控制、保護電源分開。由兩套獨立(可相互備用)直流系統供電。

2改造目標 ：

通過對變電所直流系統實施技術改造，要求變電所直流系統的管

理水平、運行維護和設備健康水平均達到100％。同時，還要使變電所直流系統資源得以充分有效利用。

(1)目標制定：

①加強變電所直流系統運行維護管理。

②對直流系統為UPS提供電源可行性、安全性進行評估、計算，并付諸實施。應用后充分體現了UPS使用直流系統供電的優點。

③規范運行管理，有效利用直流系統。對于改造后的變電所，由生產技術部門協調歸口管理。

(2)可行性分析：

①體制管理：變電所直流系統就是為變電所繼電保護及其自動裝置服務的。但從變電所進行自動化實現四遙，改造變電所直流系統與UPS電源從設計、規劃、審批及體制管理上就分開了。直流設備由檢修專業班維護變電所直流系統，遠動通訊專業班則維護UPS不間斷電源。變電所運行人員一般只對直流系統做定期維護監測，而對于UPS電源形成無人維護。

②設備投資：變電所220kV以上及重要的110kV變電所直流系統雙重化3＋2配置后，完全可以滿足繼電保護及其自動裝置的參數要求。上級在此投資是原來設備的兩倍，而有些變電所還在設計安裝UPS不間斷電源單設蓄電池組。這無疑會造成重復投資浪費。

③絕緣要求：變電所直流系統與變電所通訊電源用直流電源運行方式不同，有可能造成變電所直流系統絕緣降低，影響系統穩定。對于遠動通訊電源應該區別對待，如通訊電源從變電所蓄電池抽頭現象必須

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。實施方案 ：

(1)要求各專業分工明確，不留死角：

①歸口管理，直流專業不能單一只維護充電機、蓄電池組，還應考慮直流系統的完整性。如饋出回路輻射、環路完整、負荷分配、運行方式、接線方式、熔斷器及空氣開關級差配置、電壓質量、直流系統絕緣水平等，應滿足繼電保護及其自動裝置參數要求。

②對設計維護人員要求專業相互滲透。因為繼保、遠動、通訊、計量、直流專業就是電力系統及其自動化的各分支專業，所以各專業有必然的聯系。

③過去有些變電所通訊電源有在直流系統蓄電池中抽頭的現象，由于影響直流系統蓄電池內阻、容量，通過落實反措以及整改，已將這種方式消除。對于小容量的載波機以及通訊用計算機UPS，只要滿足絕緣要求，可以使用直流系統電源。對于大容量程控交換機、光纖通訊、微波通道，考慮到其獨立性以及使用蓄電池運行方式不同，通訊電源UPS設置自備電源。

(2)集中配置：

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

②使用直流系統逆變電源，能夠防止所用電系統的暫態干擾進入負荷側。

③一般商用UPS自備電池，放電時間是在10～15min，時間短；工業

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

④利用直流系統容量優勢，全所集中配置UPS系統，并實現雙重化配置。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各段電源(110kV以上無人值守變電所、較重要的樞紐變電所)。

(3)評估：

①雙重化3＋2配置后，蓄電池容量增加一倍，而保護自動裝置通過更換節能信號燈、節能光子牌，使電磁繼電器減少，相對負荷電流也減小，因而可使事故情況下蓄電池容量充足，完全能滿足規程要求的全所停電情況下，1h連續供電。

②變電所逐年改造使斷路器電磁機構基本退出，而更換成真空開關或彈簧、儲能機構以及液壓機構，其合閘動力電流減小，故對蓄電池事故放電能完全滿足瞬時放電曲線要求。

③對于小容量電力載波機、通訊設備只要運行方式不影響直流系統絕緣，可以經開關電源使用直流系統。

④直流系統饋出回路增加，勢必影響直流系統絕緣。其實從UPS電源原理上說，正常時UPS裝置使用交流，當交流回路失電后裝置自動投切直流電源，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充電機容量：變電所充電機一般滿足“均充方式電流＋負荷電流＋冗余度”。對于UPS負荷：a)交流不間斷電源UPS是當交流失電后，自動切換直流電源的；b)有些進口UPS不設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荷要求。結論 ：

實踐證明：有效利用變電所直流系統資源，對于電力運行維護、設備投資和環境保護都具有重要意義。今后，應當根據變電所電源的獨特性，對110kV及以上重要變電所、樞紐所、無人值守所以及綜合自動化變電所的所用電交流380/220V、直流系統220/110V、不間斷UPS電源統一考慮，集中配置，以滿足繼保、遠動、通訊等設備的電源要求。

第五篇：淺談變電站直流系統接地問題

淺談變電站直流系統接地問題

摘要：直流系統是變電站的一個重要組成部分，直流系統接地是常見的缺陷。主要介紹了變電站直流接地的危害，并對直流系統接地的原因進行分析及查找方法，從而找到相應的防范措施來保證直流系統的穩定運行。關鍵詞：直流系統；接地；絕緣；斷路器

0 引言

變電站直流系統以蓄電池儲存能量，以充電機補充能量，向全站保護、監控、通訊系統提供不間斷電源，確保其安全、穩定、可靠運行。正常情況下正、負極對地均為絕緣的，發生一點接地時，正、負極對地電壓發生變化，接地極對地電壓降低，非接地極電壓升高，供電可靠性大大降低，因為在接地點未消除時再發生第二點接地，極易引起直流短路和開關誤動、拒動，所以直流一點接地時，設備雖可以繼續運行，但接地點必須盡快查到，立即消除或隔離。直流接地故障產生的主要原因

1.1 基建及施工遺留的故障隱患

在發電公司建設施工或擴建過程中，由于施工及安裝的種種問題，會遺留下電力系統故障的隱患，直流系統更是故障隱患的薄弱環節，這些環節在投產初期不易控制和檢查，投運時間越長，系統接地故障的概率就越大。

1.2 外力損傷

直流回路在運行過程中不可避免地要受到檢查維護人員在工作過程中因擠壓、移動、及不當沖洗等外力造成的損傷。

1.3 質量原因

因市場供應直流電纜設備質量參差不齊，質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

發電廠直流系統所接設備多、回路復雜，在長期運行過程中會由于環境、氣候的變化、電纜和接頭的老化及設備本身的問題等而發生直流接地故障，特別是處于沿海地區的電廠，因海拔較低且處于高鹽、高濕環境，更不可避免地會發生直流系統接地故障。直流系統兩點接地的危害分析 現以圖1為例說明直流接地的危害。當圖1中A點與C點同時有接地出現時，等于+KM、-KM通過大地形成短路回路，可能會使熔斷器1RD或2RD熔斷而失去保護電源；當B點與C點同時有接地出現時，等于將跳閘線圈短路，即使保護正常動作，TQ跳閘線圈也不會起動，斷路器就不會跳閘，因此在有故障情況下就要越級跳閘；當A點與B點或A點與D點同時接地時，就會使保護誤動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，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題

排除直流接地故障，首先要找到接地的位臵，這就是常說的接地故障定位。直流接地大多數情況不是一個點，可能是多個點，或者是一個片，真正通過一個金屬點去接地的情況是比較少見的。更多的會由于空氣潮濕，塵土粘貼，電纜破損，或設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定，隨著環境變化而變化。因此在現場查找直流接地是一個較為復雜的問題。

3.1拉回路法

這是電力系統查直流接地故障一直沿用的一個簡單辦法。所謂“拉回路”，就是停掉該回路的直流電源，停電時間應小于三秒。一般先從信號回路，照明回路，再操作回路，保護回路等等。該種方法，由于二次系統越來越復雜，大部分的廠站由于施工或擴建中遺留的種種問題，使信號回路與控制回路和保護回路一個嚴格的區分，而且更多的還形成一些非正常的閉環回路，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程中，常常發生人為的跳閘事故，再加上微機保護的大量應用，微機保護由于計算機的運行特性也不允許隨意斷電。“拉回路”可能導致控制回路和保護回路重大事故發生。3.2直流接地選線裝臵監測法

這是一種在線監測直流系統對地絕緣情況的裝臵。該裝臵的優點是能在線監測，隨時報告直流系統接地故障，并顯示出接地回路編號。缺點是該裝臵只能監測直流回路接地的具體接地回路或支路，但對具體的接地點無法定位。技術上它受監測點安裝數量的限制，很難將接地故障縮小到一個小的范圍。而且該裝臵必須進行施工安裝，對舊系統的改造很不便。此類裝臵還普遍存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。

3.3便攜式直流接地故障定位裝臵故障定位法

該裝臵是近幾年開始在電力系統較為廣泛應用的產品。該裝臵的特點是無需斷開直流回路電源，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，便于操作。目前生產此類產品的廠家也較多，但真正好用的產品很少，絕大部分產品都存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。防范措施

4.1 經常檢查各支路直流系統的絕緣狀況 ,對于戶外電氣設備和熱工就地裝臵的直流系統的絕緣狀況更應經常檢查 ,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:此時隔離開關應在斷開位臵或斷路器拉至試驗位臵)。然后取下該支路的直流電源的熔斷器 ,在熔斷器的下方(即負荷側)將正、負極短接 ,用兆歐表檢查絕緣電阻是否符合要求 ,如發現接地應及時消除。

4.2 發生直流系統接地時 ,常采用取下直流熔斷器來觀察直流接地是否消失 ,在取直流熔斷器時應先取非接地極的熔斷器;在投熔斷器時 ,先投非接地極的熔斷器。其目的是使非接地極對地電容有一定的充電時間 ,使該支路的正、負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。

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

4.4 運 行維 護人員必須熟悉現場運行規程，在直流回路工作時，做好安全措施，防止保護誤動。結束語

直流電源在電力系統的作用十分重要，著重分析了直流接地對保護裝臵的影響，在什么情況下可能造成保護誤動和拒動，從而更好地為運行維護人員提供參 考依據，有利于更好地保證直流系統的穩定，從而保證電網的安全穩定運行。

參考文獻

[1]張信，盧燦遹． 直流系統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.電力系統直流接地危害性分析及預防措施例