对220kV变电站直流系统故障的研究

打开文本图片集

摘 要：220kV变电站直流系统是变电站中十分重要的组成部分，肩负着维持变电站正常工作的责任。本文阐述了直流系统故障的类型，重点分析了220kV变电站直流系统故障原因，并提出了预防的方法，希望以此对直流系统的运行提供借鉴。

关键词：变电站;直流系统;故障研究

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

0 引言

随着经济的发展，人们对电力的需求越来越大，这也为变电站的工作带来了一定的压力。在变电站工作的过程中，直流系统发挥着关键的作用，保证直流系统的正常运行是变电站的基本任务。

1 直流系统故障的类型

1.1 直流电源失压

直流电源是维持电路稳定的关键装置，如果直流电源失压就会造成控制回路、监控系统等重要的电力系统失去作用，不能对直流系统进行监视和正常工作，从而影响送电工作。而直流失压如果出现在保护装置中，就会造成继电器产生失磁的情况，从而造成跳闸事故。一般情况下220kV变电站的事故都是由于直流电源失压所引起的，使得线路短路从而产生跳闸保护。通常情况下造成直流电源失压的原因有三点：第一，短引线保护并没有进行独立的保护投退压板设计，和主保护共同使用一套出口压板，长此以往就会造成失压情况;第二，短引线的设定数值低于标准，负荷的电流超出了承受的极限;第三，短线保护的回路设计不科学，当电源失压时就会造成跳闸现象。如图1所示[1]。

1.2 直流系统接地

在直流系统的故障中，危害最大的就是直流系统接地故障，也是最常见的故障，在实际的变电站运行中，直流系统接地的故障发生比例是最大的。直流系统发生接地故障时，不会马上产生短路电流，监视系统会发出警报信号，让工作人员知道接地情况的发生，直流系统还可以正常的运行。但是如果发生了另一点接地故障，就会直接造成直流电源系统的短路，造成熔断器熔断，让设备失去电源的支撑，引发电力事故。在接地事故中，主要的事故有两种：第一种为直流正极两点接地，这会引发继电保护和断路器的错误判断，还会导致合闸线圈、继电器线圈励磁等情况，如图2所示。第二种为直流负极两地接地，在二次回路中产生了两点接地，会使继电器短接，从而导致越级跳闸，加大事故的严重性。在直流负极同时接地时，会导致线圈的短接而失去作用，并且还会导致直流回路短路电流的产生，造成電源保险熔断失去保护电源的作用，如图3所示。

2 直流系统故障原因分析

2.1 设计遗留问题

直流系统故障产生的原因很多都是设计和施工的遗留问题，由于设计失误使得两端直流混接，交直流混接的产生，或者是由于施工人员在施工时因为技术原因导致的两端直流混接的情况出现。在施工时，不能够按照标准进行施工就会导致直流回路产生裸线或者线头接触柜体等情况，这是由于施工工艺不过关造成的，也是直接引起接地情况原因。同时在进行维护检修的过程中，也可能由于维护人员的粗心导致接地或短路发生。

2.2 绝缘材料老化

对于运行年限比较长的变电站来说，绝缘材料老化是导致直流系统故障的主要原因。由于变电站工作年限较长，导致了控制电缆或者接线端子的绝缘线出现了老化，会导致变电站的短路情况和接地的几率大大的增加，还可能是因为继电保护元件和绝缘材料不能够达到标准，绝缘性比较低从而使得在过电时发生了烧伤，从而加大了绝缘线的破损程度。

3 直流系统故障预防

3.1 严格控制设计

直流系统的工作范围比较广泛，涉及到了很多的外部设备和线路，所以想要完全杜绝故障的产生是很难的，所以就要加强预防措施来降低故障出现的频率，尽量避免发生故障。可以从设计和施工中入手，避免出现两段直流混接和交直流混接的情况出现，并且要保证直流回路继电器和交流继电器、接触器等设备的间距，避免交流回路在进行电压切换时与直流回路产生联系，从而导致短路。在施工完成后要进行详细的检查，确保所有的设备都对接正常，能够正常工作。

4 结论

综上所述，直流系统在变电站之中占据了至关重要的地位，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。

参考文献：

[1]易雪松，李斌.关于220kV变电站直流系统故障分析研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013（17）.

[2]殷礼华，朱辉.关于220kV变电站直流系统故障的分析[J].建材装饰，2013（08）.