對220kV變電站直流系統故障的研究

阿娜努爾·柔則

摘要：現如今，隨著我國的電力事業不斷發展，人們對于變電站直流系統的重要性有了更加充分的認識，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。基于此，本文對220kV變電站直流系統常見故障以及對220kV變電站直流系統故障的研究進行了分析。

關鍵詞：220kV;變電站;直流系統故障;研究

直流系統在變電站中為控制、信號、繼電保護、自動裝置及事故照明等提供可靠的直流電源。它還為操作提供可靠的操作電源。直流系統的可靠與否，將直接影響信號裝置、繼電保護及自動裝置、斷路器能否正確動作，對變電站的安全運行起著至關重要的作用，是變電站安全運行的保證。因此，我們要密切關注直流系統可能出現的一系列問題，對變電站直流系統常見的故障，及時進行分析和處理。

1 220kV變電站直流系統常見故障

1.1 交流對直流的干擾

變電站的直流系統很容易受到交流系統的影響，電壓波動現象時有發生。嚴重時，甚至會對直流系統的安全和穩定產生巨大的影響。由于直流系統的抗干擾能力相對較差，為了進行故障分析，能夠在故障發生時，及時有效的對故障進行準確定位和解決，應該在故障錄波器中添加上對直流的錄波功能，以此來將直流電源的異常情況和短時干擾情況的詳細信息記錄下來，當直流系統出現問題時，可以通過故障錄波器來很容易的找出直流系統的問題所在。這樣既為變電站的直流系統的維修節約了時間，也可以將故障問題進行分類，能夠更有效的對直流系統的干擾等問題進行研究和改善。

1.2 直流回路絕緣不良，導致直流系統所帶的自動化裝置等出現失電現象

根據直流系統的運行狀況，這一故障出現的原因有很多。其主要的原因有：直流低壓斷路器的損壞、因為工作中的失誤導致的直流低壓斷路器跳閘等。這些故障鮮少發生，但一旦發生，其造成的損失將會不可估量。所以，我們要對這類故障加倍重視，一經發現要及時處理。

2對220kV變電站直流系統故障的研究

2.1 拉回路法

拉回路法進行接地故障查找，具體的查找方法為：斷開各個線路中的空氣開關、熔斷器等實施斷電查找，以此來隔離接地點，使其處于空氣開關管轄的直流回路系統，然后，解開電纜芯，進一步限定接地點位置，最后將相關的元件、器件等拔除，確保故障點限制于插件內部或外部，直至接地點被定于特定回路，通過搖表遙測，從而發現故障點。拉回路法需要斷開查找回路中的直流電源，電源斷開有一定的時間限制，通常要在3S以內，而且要遵循科學的規律逐一斷開，具體的次序為：第一步：斷開信號回路，第二步：斷開照明回路，第三步：斷開操作回路;第四步：斷開保護回路。然而，由于變電站二次回路系統具有一定的復雜性，同時，隨著系統優化、改造工作的深入，其中難免存在錯綜復雜的閉環回路，這必然為故障檢測帶來困難。

2.2 蓄電池組故障

當蓄電池發生故障的時候，最直接的表現就是輸出電壓降低，而故障大多源自于物理結構層面的損壞和老化，主要可通過蓄電池巡檢儀還有平時的充放電，電導實驗來判斷蓄電池存在的問題，蓄電池發生的故障大致表現為以下幾方面：（1）閥控密封鉛酸蓄電池故障處理。蓄電池外殼鼓脹、裂紋原因：充電電壓超過2.4V，蓄電池內部出現短路、蓄電池室環境溫度長期超過30℃、熱失控等。例如，有一組600Ah蓄電池，出現熱失控現象，充電裝置在對其進行定期（3個月）時，由于無法檢測到均充轉浮充的切換電流值，使均充時間長達15小時，造成整組蓄電池外殼故障，裂紋。報廢。處理步驟，發現蓄電池故障、裂紋，蓄馬上拉開充電裝置對蓄電池組的熔斷器或開關，斷電，將鼓裂蓄電池退出，更換。（2）蓄電池內部失水故障處理。現象：失水蓄電池浮充電壓異常，容量試驗不合格。原因：浮充電壓長期偏高，過充，蓄電池室環境溫度長期超過30℃，蓄電池密封閥、極柱滲漏。處理預案，更換蓄電池。注意，不允許打開蓄電池密封閥，補充蒸餾水。這會引起蓄電池內部電解液分層現象，尤其對臥放蓄電池。充電電流嚴重擺動。容量很短時間就會嚴重現象。防止這個現象的產生，嚴格控制浮充電壓，不能長期超過制造廠蓄電池使用說明書的要求。嚴格保障蓄電池室環境溫度不長期超過30℃。加強蓄電池室的通風，必要時，加裝防爆型空調。

2.3 直流系統工作電壓

（1）在變電站中，對于動力負荷來說，它們的功率一般比較大，供電距離較長，采用110V電壓時，電纜截面較大，投資增加，通過技術、經濟比較，采用220V電壓比較好。（2）在相同操作功率時，220V控制電纜中的電流比110V控制電纜中的電流要小一倍，降低了控制電纜中的電壓降，也降低了控制電纜方面的投資。由上可見，對于采用220V的直流系統工作電壓，不僅可以選用較小的電纜截面，降低電纜的投資，還可以節省有色金屬。故對于220kV變電站采用220V的直流系統工作電壓。

2.4 在線監測法

所謂的在線監測法主要是依托于直流接地故障選線設備，發揮其在線監測功能，對直流系統的接地狀態進行實時監測，此系統能夠及時、準確地提供直流系統的相關故障信息，例如：接地狀況、故障情況等，然而，實際監測過程中也存在一定的缺點，具體體現在：不能準確、高效地定位故障點，而且監測點的設置數量、安裝位置等都會影響檢測效果，接地點故障查找范圍過大，為故障的解除與處理帶來困難，從某種意義上來看，在線監測法具有一定的局限性。同時，在線檢測設備的安裝相對復雜，檢測精度受到影響，同時，容易受到外界因素的干擾，出現信息誤報現象。

3 結束語

直流系統作為電力二次系統的重要組成部分，涉及到繼保、遠動和通訊裝置的安全穩定運行，受到了國內外的廣泛關注。實際電網運行過程中，直流系統引起保護的誤動或拒動嚴重威脅到電網的安全運行。因此，在查找直流過程中，先進的儀器起到了事半功倍的效果，大大縮短了查找時間，提高了效率，保證故障及早消除。加大對隱蔽工程的驗收力度，確保設備無隱患安全運行。

參考文獻

[1]曹洋.對220kV變電站直流系統故障的研究[J].山東工業技術，2019（02）：185.