對220kV變電站直流系統故障的研究

曹洋

摘 要：220kV變電站直流系統是變電站中十分重要的組成部分，肩負著維持變電站正常工作的責任。本文闡述了直流系統故障的類型，重點分析了220kV變電站直流系統故障原因，并提出了預防的方法，希望以此對直流系統的運行提供借鑒。

關鍵詞：變電站;直流系統;故障研究

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

0 引言

隨著經濟的發展，人們對電力的需求越來越大，這也為變電站的工作帶來了一定的壓力。在變電站工作的過程中，直流系統發揮著關鍵的作用，保證直流系統的正常運行是變電站的基本任務。

1 直流系統故障的類型

1.1 直流電源失壓

直流電源是維持電路穩定的關鍵裝置，如果直流電源失壓就會造成控制回路、監控系統等重要的電力系統失去作用，不能對直流系統進行監視和正常工作，從而影響送電工作。而直流失壓如果出現在保護裝置中，就會造成繼電器產生失磁的情況，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生跳閘保護。通常情況下造成直流電源失壓的原因有三點：第一，短引線保護并沒有進行獨立的保護投退壓板設計，和主保護共同使用一套出口壓板，長此以往就會造成失壓情況;第二，短引線的設定數值低于標準，負荷的電流超出了承受的極限;第三，短線保護的回路設計不科學，當電源失壓時就會造成跳閘現象。如圖1所示[1]。

1.2 直流系統接地

在直流系統的故障中，危害最大的就是直流系統接地故障，也是最常見的故障，在實際的變電站運行中，直流系統接地的故障發生比例是最大的。直流系統發生接地故障時，不會馬上產生短路電流，監視系統會發出警報信號，讓工作人員知道接地情況的發生，直流系統還可以正常的運行。但是如果發生了另一點接地故障，就會直接造成直流電源系統的短路，造成熔斷器熔斷，讓設備失去電源的支撐，引發電力事故。在接地事故中，主要的事故有兩種：第一種為直流正極兩點接地，這會引發繼電保護和斷路器的錯誤判斷，還會導致合閘線圈、繼電器線圈勵磁等情況，如圖2所示。第二種為直流負極兩地接地，在二次回路中產生了兩點接地，會使繼電器短接，從而導致越級跳閘，加大事故的嚴重性。在直流負極同時接地時，會導致線圈的短接而失去作用，并且還會導致直流回路短路電流的產生，造成電源保險熔斷失去保護電源的作用，如圖3所示。

2 直流系統故障原因分析

2.1 設計遺留問題

直流系統故障產生的原因很多都是設計和施工的遺留問題，由于設計失誤使得兩端直流混接，交直流混接的產生，或者是由于施工人員在施工時因為技術原因導致的兩端直流混接的情況出現。在施工時，不能夠按照標準進行施工就會導致直流回路產生裸線或者線頭接觸柜體等情況，這是由于施工工藝不過關造成的，也是直接引起接地情況原因。同時在進行維護檢修的過程中，也可能由于維護人員的粗心導致接地或短路發生。

2.2 絕緣材料老化

對于運行年限比較長的變電站來說，絕緣材料老化是導致直流系統故障的主要原因。由于變電站工作年限較長，導致了控制電纜或者接線端子的絕緣線出現了老化，會導致變電站的短路情況和接地的幾率大大的增加，還可能是因為繼電保護元件和絕緣材料不能夠達到標準，絕緣性比較低從而使得在過電時發生了燒傷，從而加大了絕緣線的破損程度。

3 直流系統故障預防

3.1 嚴格控制設計

直流系統的工作范圍比較廣泛，涉及到了很多的外部設備和線路，所以想要完全杜絕故障的產生是很難的，所以就要加強預防措施來降低故障出現的頻率，盡量避免發生故障。可以從設計和施工中入手，避免出現兩段直流混接和交直流混接的情況出現，并且要保證直流回路繼電器和交流繼電器、接觸器等設備的間距，避免交流回路在進行電壓切換時與直流回路產生聯系，從而導致短路。在施工完成后要進行詳細的檢查，確保所有的設備都對接正常，能夠正常工作。

4 結論

綜上所述，直流系統在變電站之中占據了至關重要的地位，所以要積極的采取一些有效的措施來保證直流系統的正常運行，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：

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

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