对220kV变电站直流系统故障的研究

阿娜努尔·柔则

摘要：现如今，随着我国的电力事业不断发展，人们对于变电站直流系统的重要性有了更加充分的认识，所以要积极的采取一些有效的措施来保证直流系统的正常运行，这样才能保证变电站的正常工作，满足人们的用电需求。基于此，本文对220kV变电站直流系统常见故障以及对220kV变电站直流系统故障的研究进行了分析。

关键词：220kV;变电站;直流系统故障;研究

直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，将直接影响信号装置、继电保护及自动装置、断路器能否正确动作，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。因此，我们要密切关注直流系统可能出现的一系列问题，对变电站直流系统常见的故障，及时进行分析和处理。

1 220kV变电站直流系统常见故障

1.1 交流对直流的干扰

变电站的直流系统很容易受到交流系统的影响，电压波动现象时有发生。严重时，甚至会对直流系统的安全和稳定产生巨大的影响。由于直流系统的抗干扰能力相对较差，为了进行故障分析，能够在故障发生时，及时有效的对故障进行准确定位和解决，应该在故障录波器中添加上对直流的录波功能，以此来将直流电源的异常情况和短时干扰情况的详细信息记录下来，当直流系统出现问题时，可以通过故障录波器来很容易的找出直流系统的问题所在。这样既为变电站的直流系统的维修节约了时间，也可以将故障问题进行分类，能够更有效的对直流系统的干扰等问题进行研究和改善。

1.2 直流回路绝缘不良，导致直流系统所带的自动化装置等出现失电现象

根据直流系统的运行状况，这一故障出现的原因有很多。其主要的原因有：直流低压断路器的损坏、因为工作中的失误导致的直流低压断路器跳闸等。这些故障鲜少发生，但一旦发生，其造成的损失将会不可估量。所以，我们要对这类故障加倍重视，一经发现要及时处理。

2对220kV变电站直流系统故障的研究

2.1 拉回路法

拉回路法进行接地故障查找，具体的查找方法为：断开各个线路中的空气开关、熔断器等实施断电查找，以此来隔离接地点，使其处于空气开关管辖的直流回路系统，然后，解开电缆芯，进一步限定接地点位置，最后将相关的元件、器件等拔除，确保故障点限制于插件内部或外部，直至接地点被定于特定回路，通过摇表遥测，从而发现故障点。拉回路法需要断开查找回路中的直流电源，电源断开有一定的时间限制，通常要在3S以内，而且要遵循科学的规律逐一断开，具体的次序为：第一步：断开信号回路，第二步：断开照明回路，第三步：断开操作回路;第四步：断开保护回路。然而，由于变电站二次回路系统具有一定的复杂性，同时，随着系统优化、改造工作的深入，其中难免存在错综复杂的闭环回路，这必然为故障检测带来困难。

2.2 蓄电池组故障

当蓄电池发生故障的时候，最直接的表现就是输出电压降低，而故障大多源自于物理结构层面的损坏和老化，主要可通过蓄电池巡检仪还有平时的充放电，电导实验来判断蓄电池存在的问题，蓄电池发生的故障大致表现为以下几方面：（1）阀控密封铅酸蓄电池故障处理。蓄电池外壳鼓胀、裂纹原因：充电电压超过2.4V，蓄電池内部出现短路、蓄电池室环境温度长期超过30℃、热失控等。例如，有一组600Ah蓄电池，出现热失控现象，充电装置在对其进行定期（3个月）时，由于无法检测到均充转浮充的切换电流值，使均充时间长达15小时，造成整组蓄电池外壳故障，裂纹。报废。处理步骤，发现蓄电池故障、裂纹，蓄马上拉开充电装置对蓄电池组的熔断器或开关，断电，将鼓裂蓄电池退出，更换。（2）蓄电池内部失水故障处理。现象：失水蓄电池浮充电压异常，容量试验不合格。原因：浮充电压长期偏高，过充，蓄电池室环境温度长期超过30℃，蓄电池密封阀、极柱渗漏。处理预案，更换蓄电池。注意，不允许打开蓄电池密封阀，补充蒸馏水。这会引起蓄电池内部电解液分层现象，尤其对卧放蓄电池。充电电流严重摆动。容量很短时间就会严重现象。防止这个现象的产生，严格控制浮充电压，不能长期超过制造厂蓄电池使用说明书的要求。严格保障蓄电池室环境温度不长期超过30℃。加强蓄电池室的通风，必要时，加装防爆型空调。

2.3 直流系统工作电压

（1）在变电站中，对于动力负荷来说，它们的功率一般比较大，供电距离较长，采用110V电压时，电缆截面较大，投资增加，通过技术、经济比较，采用220V电压比较好。（2）在相同操作功率时，220V控制电缆中的电流比110V控制电缆中的电流要小一倍，降低了控制电缆中的电压降，也降低了控制电缆方面的投资。由上可见，对于采用220V的直流系统工作电压，不仅可以选用较小的电缆截面，降低电缆的投资，还可以节省有色金属。故对于220kV变电站采用220V的直流系统工作电压。

2.4 在线监测法

所谓的在线监测法主要是依托于直流接地故障选线设备，发挥其在线监测功能，对直流系统的接地状态进行实时监测，此系统能够及时、准确地提供直流系统的相关故障信息，例如：接地状况、故障情况等，然而，实际监测过程中也存在一定的缺点，具体体现在：不能准确、高效地定位故障点，而且监测点的设置数量、安装位置等都会影响检测效果，接地点故障查找范围过大，为故障的解除与处理带来困难，从某种意义上来看，在线监测法具有一定的局限性。同时，在线检测设备的安装相对复杂，检测精度受到影响，同时，容易受到外界因素的干扰，出现信息误报现象。

3 结束语

直流系统作为电力二次系统的重要组成部分，涉及到继保、远动和通讯装置的安全稳定运行，受到了国内外的广泛关注。实际电网运行过程中，直流系统引起保护的误动或拒动严重威胁到电网的安全运行。因此，在查找直流过程中，先进的仪器起到了事半功倍的效果，大大缩短了查找时间，提高了效率，保证故障及早消除。加大对隐蔽工程的验收力度，确保设备无隐患安全运行。

参考文献

[1]曹洋.对220kV变电站直流系统故障的研究[J].山东工业技术，2019（02）：185.