变电站直流电源系统典型故障分析与处理分析

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1、变电站直流电源系统典型故障分析与处理分析（国网天津城东供电公司天津市河东区300250）摘要：木文结合工作经验，先对直流电源系统的组成作了简要概述，然后对于直流电源设备的典型故障作了论述，最后对于直流电源系统异常分析与处理进行了详细的论述。关键词：直流电源系统；变电站；典型故障；故障处理1直流电源系统的组成充电装置将交流电整流成直流电的一种换流设备，其主要功能是实现正常负荷供电及蓄电池的均/浮充功能。监控系统包括微机监控单元和绝缘监察单元。微机监控单元具有监视功能、自诊断功能、显示和控制功能。负责对系统中

2、各个功能单元（如电压电流采集单元、充电模块、绝缘监测、电池巡检等）运行状态与数据的采集、显示，把系统中各种运行参数与状态获取到，参照测量的数据与运行状态做出相应处理，进行控制系统，全自动管理电源系统。馈线屏是提供多路直流支路供设备、装置使用的配电装置。2变电站直流系统故障造成的危害在变电站的运行过程中，直流系统对用电负荷要求较为严格，同时要求非常高的供电可靠性。若是在监控系统、控制回路或者信号回路出现直流电源供应不足的情况，运行人员就无法对监控系统进行良好的控制，缺少足够的信息来源，无法对设备所处状态和系

3、统潮流等予以明确，更谈不上对设备的正确操作了。如果在自动装置、继电保护、开关分合闸回路中发生变电站的直流系统故障，就有可能发牛.意外跳闸或者开关拒动情况，造成系统性故障。变电站出现直流系统事故之后，相关工作人员应及时的查找故障并分析原因，采取针对性的措施进行解决。但是在进行直流故障查找过程中可能会引发别的二次回路故障，进一步扩大事故的影响范围。比如，在2002年，某变电站就岀现过这样的问题，在对主变保护二次回路接地进行查找的过程中，主变温度保护出现误跳闸的情况，因那吋整个系统只有一条线路与邻省电王相连，导

4、致2个省网都发生了事故。3直流电源设备的典型故障变电站的直流电源设备，一经投入运行就永久工作，不能像变电站变压器、继电保护等那样的电气设备可以安排停电进行检修。直流屏上设备奋缺陷需要处理，都是在带电状态下进行的，其操作风险非常大，因此要熟悉直流电源设备的典型故障及其成因，以便快速、冇效地处理故障，降低工作人员的危险系数，保障变电站安全、稳定地运行。蓄电池组由于构造及对环境要求的特殊性，其典型故障及成因大致可分为下列五点：（1）故障类型绝缘下降蓄电池反极蓄电池极板故障壳体异常极柱、螺丝、连接条爬酸或腐蚀容量

5、下降；（2）故障成因电解液溢出极板硫化极板弯曲充电电流过大安装不当内部自然放电；（3）室内通风不良、潮湿容量不一致极板硫化内部短路室内潮湿正负极板故障；（4）极板短路或开路温度过高电解液溢出极性颠倒；（5）充电电流过大。高频开关电源整流模块的主要优点是稳压稳流精度高、体积小、重量轻、效率高、输出纹波及谐波失真小等，基于它的这些优点，人们开始用它来逐步取代可控硅整流充电装置，当前高频开关电源整流模块在各电压等级的变电站已得到广泛运用。4直流电源系统异常分析与处理4.1直流接地4.1.1引起直流接地的原因主要

6、有：（1）持续的阴雨天气，潮湿的空气使户外电缆芯破损处或者胶布包扎处绝缘降低，引起直流接地；（2）由于转动部件挤压、磨损致使二次线绝缘皮损坏，造成接地；（3）接线松动脱落引起接地;（4）装置内元件损坏引起接地；（5）误接线引起接地；（6）小动物如老鼠等破坏引起接地。3.1.2直流接地的处理方法。检查是否冇交流电源串入，查找串入点并隔离。寻找接地点的一般原则：第一，绝缘监测装置告警，实测冇接地并显示哪一路接地。检査装置,断开对应的空气断路器，若故障消除，则是外接冋路奋接地，然后查外接冋路接地点并排除。第二，

7、绝缘监测装置告警，若装置未显示出哪一路接地应采取下列方法：（1）拔掉绝缘监测装置所冇接线，接地消除则可判定是装置故障，若拔掉装置所有接地线接地现象仍存在，则需判断是否柜内奋故障；（2）对直流母线上允许短吋停电的直流负荷馈线，采用短时停电法寻找；（3）在某些现场由于无表计可观察，可用内阻大于2000Ω/V的电压表检查；（4）对于不允许短吋停电的重要直流负荷，可采用专业符合法查找接地点。4.2直流环网故障原理。直流环网故障可用下图表示，其中节点1、节点2及左侧的两个R所组成的冋路构成第一组独立的直

8、流系统；节点3、节点4及右侧的两个R所组成的冋路构成第二组独立的直流系统。则由节点电压方程可以得出：则当两组直流系统完全隔离吋，即：Rx→+∞吋，由式（1）〜式（5）知：Ul=U3=+Un/2=+110VU2=U4=—Un/2=+110Vlx=O即两组直流系统之间没冇电的联系。而当两组直流系统完全接触吋，即：Rx=O吋：由式（1）〜式（5）知：U1=+22OV,此吋U1上升为正的全电压；U2=U3=0V,