張碧然

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司河源供電局，廣東 河源 517000）

直流電源系統(tǒng)是變電站二次系統(tǒng)中的“心臟”，是變電站非常重要的組成部分，它的主要任務(wù)就是給繼電保護(hù)裝置、斷路器操作、各類(lèi)信號(hào)回路提供電源。直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行與否，關(guān)系到繼電保護(hù)及斷路器能否正確動(dòng)作，會(huì)影響變電站乃至整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為確保直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣情況，需有絕緣監(jiān)測(cè)裝置對(duì)饋線(xiàn)對(duì)地絕緣報(bào)警、饋線(xiàn)接地選線(xiàn)、直流環(huán)網(wǎng)及交流竄電等故障進(jìn)行反映。

一、直流電源系統(tǒng)

（一）直流電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

直流電源系統(tǒng)由直流監(jiān)控裝置、絕緣監(jiān)測(cè)裝置、采集單元、交流輸入單元、高頻整流模塊、降壓硅鏈（選配）、母線(xiàn)、蓄電池組、刀閘開(kāi)關(guān)、防雷器、饋線(xiàn)單元、數(shù)字表計(jì)等器件組成。

（二）直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置工作原理

正常情況下，直流系統(tǒng)中正負(fù)對(duì)地是絕緣，當(dāng)直流系統(tǒng)的正極或負(fù)極與大地之間的絕緣水平降到某一整定值或低于某一規(guī)定值時(shí)，稱(chēng)為直流系統(tǒng)接地。一般情況下，一點(diǎn)接地并不影響直流系統(tǒng)的運(yùn)行，但如果不能迅速找到接地故障點(diǎn)并予以修復(fù)，又發(fā)生另一點(diǎn)接地故障，就可能引起重大故障的發(fā)生。

現(xiàn)直流電源系統(tǒng)新式的絕緣監(jiān)測(cè)裝置，均是采用平衡電橋原理，是為了查找直流系統(tǒng)中存在的絕緣降低或接地故障而人為在系統(tǒng)的正對(duì)地與負(fù)對(duì)地加入的兩個(gè)大小相等的平衡電阻。如沒(méi)有平衡電橋或平衡電橋取值不當(dāng)?shù)南到y(tǒng)，系統(tǒng)電壓是無(wú)法準(zhǔn)確反應(yīng)出系統(tǒng)對(duì)地絕緣狀態(tài)。

（三）直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)要求

根據(jù)中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CSG 《變電站直流電源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》對(duì)直流絕緣檢測(cè)裝置技術(shù)要求如下:

1.絕緣監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)按直流母線(xiàn)分段配置，同一變電站內(nèi)兩段獨(dú)立的直流母線(xiàn)應(yīng)在主電屏上按母線(xiàn)各安裝一套同型號(hào)、獨(dú)立的直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置。分電屏支路較多時(shí)，該分電屏也宜配置微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)裝置；

2.同一組直流母線(xiàn)只允許有一個(gè)平衡橋接地回路，設(shè)在主饋電屏上；

3.為了保證直流正、負(fù)兩極對(duì)地電壓的相對(duì)穩(wěn)定和平衡，正、負(fù)兩極與大地之間應(yīng)并接平衡橋電阻。其阻值及功率要求如表1。

二、主流廠家配置絕緣監(jiān)測(cè)裝置的平衡橋

（一）珠海瓦特電力設(shè)備有限公司，直流監(jiān)控一體化，型號(hào)WDJ-1000-I,該產(chǎn)品平衡橋接地采用的蓄電池組輸出開(kāi)關(guān)投切來(lái)控制平衡橋投退，缺點(diǎn)一旦發(fā)生輔助節(jié)點(diǎn)接觸不良就會(huì)造成蓄電池組輸出開(kāi)關(guān)投切與平衡橋投退不對(duì)應(yīng)；

（二）珠海泰坦科技有限公司，絕緣監(jiān)測(cè)裝置，型號(hào)TEP-G-E，該產(chǎn)品存在兩段直流母線(xiàn)并聯(lián)時(shí)，如需停一段直流電源系統(tǒng)時(shí)，該廠家設(shè)備不能自動(dòng)退出檢修那段的平衡橋，還是兩段的平衡橋投入，需人為拔檢修那段絕緣監(jiān)測(cè)裝置的端子排；

（三）奧特迅股份有限公司，絕緣監(jiān)測(cè)裝置，型號(hào)ATCWZJ5-HL，該產(chǎn)品平衡橋投退與珠海泰坦科技有限公司相似。

三、直流系統(tǒng)平衡橋投退不正確的實(shí)例分析

（一）2019 年12 月18 日，某地一110 kV 變電站直流系統(tǒng)驗(yàn)收時(shí)，發(fā)現(xiàn)某公司生產(chǎn)設(shè)備雙電雙充的直流系統(tǒng)，如需退出套直流系統(tǒng)，則應(yīng)確保整套直流系統(tǒng)只有一平衡電阻在運(yùn)行。否則兩個(gè)平衡電阻都在運(yùn)行的話(huà)，將導(dǎo)致直流接地選線(xiàn)不準(zhǔn)確。該型號(hào)設(shè)備的直流系統(tǒng)是通過(guò)蓄電池組輸出開(kāi)關(guān)來(lái)判定平衡橋電阻是否投入。當(dāng)進(jìn)行模擬饋線(xiàn)接地時(shí)，直流接地選線(xiàn)不準(zhǔn)確,經(jīng)檢查是蓄電池組輸出開(kāi)關(guān)投切平衡橋的輔助節(jié)點(diǎn)安裝不良，導(dǎo)致輸出開(kāi)關(guān)投切與平衡橋不對(duì)應(yīng)。

（二）當(dāng)進(jìn)行雙電雙充的直流系統(tǒng)的其中一組蓄電池組核容放電試驗(yàn)不滿(mǎn)足要求時(shí)，需另一套直流系統(tǒng)來(lái)帶全站直流負(fù)荷時(shí)，需長(zhǎng)時(shí)間并列運(yùn)行的兩段直流母線(xiàn)，按照要求應(yīng)退出其中一組絕緣監(jiān)測(cè)裝置的平衡橋電阻和不平衡橋電阻的要求?，F(xiàn)仍有部分生產(chǎn)設(shè)備廠家,未考慮到該要求。

故應(yīng)推廣廠家在生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮長(zhǎng)時(shí)間并列運(yùn)行的兩段直流母線(xiàn)，需退出其中一組絕緣監(jiān)測(cè)裝置的平衡橋電阻和不平衡橋電阻時(shí)，應(yīng)有類(lèi)似空氣開(kāi)關(guān)的操作來(lái)進(jìn)行投入/退出，并有節(jié)點(diǎn)信號(hào)輸出?；蛑绷鞅O(jiān)控系統(tǒng)程序來(lái)判定該站直流系統(tǒng)運(yùn)行方式來(lái)確定是否需退出一組絕緣監(jiān)測(cè)裝置的平衡橋電阻和不平衡橋電阻，且應(yīng)有硬節(jié)點(diǎn)信號(hào)輸出，確保直流系統(tǒng)電壓準(zhǔn)確反應(yīng)出系統(tǒng)對(duì)地絕緣狀態(tài)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)變電運(yùn)行中變電站直流系統(tǒng)平衡橋的應(yīng)用問(wèn)題的研究，對(duì)于促進(jìn)表變電站直流電源系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著積極重要的意義。相關(guān)工作人員需要了解直流電源系統(tǒng)的概況及加強(qiáng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置檢驗(yàn)工作，在日常工作中應(yīng)對(duì)直流電源系統(tǒng)知識(shí)加以掌握和實(shí)際應(yīng)用,充分了解其中所存在的各方面操作規(guī)范,就能夠切實(shí)有效的做到直流系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。