曹洋

摘 要：220kV變電站直流系統(tǒng)是變電站中十分重要的組成部分，肩負(fù)著維持變電站正常工作的責(zé)任。本文闡述了直流系統(tǒng)故障的類型，重點(diǎn)分析了220kV變電站直流系統(tǒng)故障原因，并提出了預(yù)防的方法，希望以此對(duì)直流系統(tǒng)的運(yùn)行提供借鑒。

關(guān)鍵詞：變電站;直流系統(tǒng);故障研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.155

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)電力的需求越來(lái)越大，這也為變電站的工作帶來(lái)了一定的壓力。在變電站工作的過(guò)程中，直流系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，保證直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行是變電站的基本任務(wù)。

1 直流系統(tǒng)故障的類型

1.1 直流電源失壓

直流電源是維持電路穩(wěn)定的關(guān)鍵裝置，如果直流電源失壓就會(huì)造成控制回路、監(jiān)控系統(tǒng)等重要的電力系統(tǒng)失去作用，不能對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和正常工作，從而影響送電工作。而直流失壓如果出現(xiàn)在保護(hù)裝置中，就會(huì)造成繼電器產(chǎn)生失磁的情況，從而造成跳閘事故。一般情況下220kV變電站的事故都是由于直流電源失壓所引起的，使得線路短路從而產(chǎn)生跳閘保護(hù)。通常情況下造成直流電源失壓的原因有三點(diǎn)：第一，短引線保護(hù)并沒(méi)有進(jìn)行獨(dú)立的保護(hù)投退壓板設(shè)計(jì)，和主保護(hù)共同使用一套出口壓板，長(zhǎng)此以往就會(huì)造成失壓情況;第二，短引線的設(shè)定數(shù)值低于標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)荷的電流超出了承受的極限;第三，短線保護(hù)的回路設(shè)計(jì)不科學(xué)，當(dāng)電源失壓時(shí)就會(huì)造成跳閘現(xiàn)象。如圖1所示[1]。

1.2 直流系統(tǒng)接地

在直流系統(tǒng)的故障中，危害最大的就是直流系統(tǒng)接地故障，也是最常見(jiàn)的故障，在實(shí)際的變電站運(yùn)行中，直流系統(tǒng)接地的故障發(fā)生比例是最大的。直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，不會(huì)馬上產(chǎn)生短路電流，監(jiān)視系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，讓工作人員知道接地情況的發(fā)生，直流系統(tǒng)還可以正常的運(yùn)行。但是如果發(fā)生了另一點(diǎn)接地故障，就會(huì)直接造成直流電源系統(tǒng)的短路，造成熔斷器熔斷，讓設(shè)備失去電源的支撐，引發(fā)電力事故。在接地事故中，主要的事故有兩種：第一種為直流正極兩點(diǎn)接地，這會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)和斷路器的錯(cuò)誤判斷，還會(huì)導(dǎo)致合閘線圈、繼電器線圈勵(lì)磁等情況，如圖2所示。第二種為直流負(fù)極兩地接地，在二次回路中產(chǎn)生了兩點(diǎn)接地，會(huì)使繼電器短接，從而導(dǎo)致越級(jí)跳閘，加大事故的嚴(yán)重性。在直流負(fù)極同時(shí)接地時(shí)，會(huì)導(dǎo)致線圈的短接而失去作用，并且還會(huì)導(dǎo)致直流回路短路電流的產(chǎn)生，造成電源保險(xiǎn)熔斷失去保護(hù)電源的作用，如圖3所示。

2 直流系統(tǒng)故障原因分析

2.1 設(shè)計(jì)遺留問(wèn)題

直流系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因很多都是設(shè)計(jì)和施工的遺留問(wèn)題，由于設(shè)計(jì)失誤使得兩端直流混接，交直流混接的產(chǎn)生，或者是由于施工人員在施工時(shí)因?yàn)榧夹g(shù)原因?qū)е碌膬啥酥绷骰旖拥那闆r出現(xiàn)。在施工時(shí)，不能夠按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工就會(huì)導(dǎo)致直流回路產(chǎn)生裸線或者線頭接觸柜體等情況，這是由于施工工藝不過(guò)關(guān)造成的，也是直接引起接地情況原因。同時(shí)在進(jìn)行維護(hù)檢修的過(guò)程中，也可能由于維護(hù)人員的粗心導(dǎo)致接地或短路發(fā)生。

2.2 絕緣材料老化

對(duì)于運(yùn)行年限比較長(zhǎng)的變電站來(lái)說(shuō)，絕緣材料老化是導(dǎo)致直流系統(tǒng)故障的主要原因。由于變電站工作年限較長(zhǎng)，導(dǎo)致了控制電纜或者接線端子的絕緣線出現(xiàn)了老化，會(huì)導(dǎo)致變電站的短路情況和接地的幾率大大的增加，還可能是因?yàn)槔^電保護(hù)元件和絕緣材料不能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，絕緣性比較低從而使得在過(guò)電時(shí)發(fā)生了燒傷，從而加大了絕緣線的破損程度。

3 直流系統(tǒng)故障預(yù)防

3.1 嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)

直流系統(tǒng)的工作范圍比較廣泛，涉及到了很多的外部設(shè)備和線路，所以想要完全杜絕故障的產(chǎn)生是很難的，所以就要加強(qiáng)預(yù)防措施來(lái)降低故障出現(xiàn)的頻率，盡量避免發(fā)生故障。可以從設(shè)計(jì)和施工中入手，避免出現(xiàn)兩段直流混接和交直流混接的情況出現(xiàn)，并且要保證直流回路繼電器和交流繼電器、接觸器等設(shè)備的間距，避免交流回路在進(jìn)行電壓切換時(shí)與直流回路產(chǎn)生聯(lián)系，從而導(dǎo)致短路。在施工完成后要進(jìn)行詳細(xì)的檢查，確保所有的設(shè)備都對(duì)接正常，能夠正常工作。

4 結(jié)論

綜上所述，直流系統(tǒng)在變電站之中占據(jù)了至關(guān)重要的地位，所以要積極的采取一些有效的措施來(lái)保證直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這樣才能保證變電站的正常工作，滿足人們的用電需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]易雪松，李斌.關(guān)于220kV變電站直流系統(tǒng)故障分析研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（17）.

[2]殷禮華，朱輝.關(guān)于220kV變電站直流系統(tǒng)故障的分析[J].建材裝飾，2013（08）.