浅析变电站直流电源故障及处理措施.doc

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1、浅析变电站直流电源故障及处理措施摘要：直流系统为变电站的设备提供控制和操作电源，可靠的直流系统是变电站安全、稳定运行的必要条件。本文就实际工作屮遇到的问题进行论述，以供参考。关键词：直流电故障处理措施随着电力事业的发展，电力系统变电站综合自动化系统、微机保护系统的广泛采用、变电站无人值班方式的逐步实行，由此对变电站直流电源的可靠性提出了更高的要求。1直流电源模块故障某变电站发牛直流系统故障，当监控端发出“直流屏模块故障、直流屏系统故障总信号”经过一段时间后发出“直流屏电池欠压接通他后到现场检查，发现控制模块、充电模块显示屏无显示，模块风扇停止，模块处于失电状态。经查看各

2、模块交流输入正常，监控系统显示模块故障。现场直流由蓄电池供给，情况十分危急。联系检修人员经更换损坏的直流模块后，直流系统恢复正常。事后分析当时该地区正发牛.雷雨天气，而该站又没在模块输入进线处装设C级、D级避雷器，从血使得直流模块被雷击血损坏。在安装调试时还发现当并列的电源模块间输出电压相差较大吋，输出电流将会不平衡。故障分析吋检查换下来的模块单元，还发现模块滤网及风扇积满灰尘。通过当时的故障处理，以及对故障模块的检查并结合其他站的模块故障，经过分析总结，找出造成变电站内直流模块故障及异常的原因。1.1直流模块故障的分析(1)直流模块由于长期重负荷运行、甚至过载而损坏。

3、变电站直流模块在设计时容量配置采用的是N+I的标准，在一台模块故障吋仍能保持其他模块正常运行，因此在正常情况下模块一般不会过载。由于FI前半导体功率器件和磁性材料等部件性能的原因，单个直流电源模块的最人输出功率无法满足有些变电站的总功率耍求，直流电源模块的并联是不可避免的，否则无法满足现在变电站对直流供电模块功率的要求。尽管每个直流电源模块单元具有输出自动均流功能，但是并联运行的各个模块特性的不一致导致各模块负荷电流存在不均衡情况。有些模块可能承担更多的电流，极端情况下甚至过载，而有些模块运行于轻载状态，甚至基本上是空载运行。由于存在部分模块分担负荷多、部分模块分担负荷

4、少这一情况，其结果必然加大了分担负荷多的模块损坏的可能性，也缩短了分担负荷多模块的正常使用寿命，降低了系统的可靠性。通过检查并列直流模块的负荷情况，发现各模块输出电压的差异将导致负荷分配的不平衡。当其屮i个控制模块输出直流电压高于其他模块5V以上吋，此模块将承受直流负载的大部分负荷。此直流模块所分担的负荷往往超出单个直流模块所能承受的最高负荷，从而导致直流模块的过载损坏。(1)直流模块交流进线处未安装避雷器，或避雷器的安装不符合防雷要求。一些老站在早期综合自动化改造吋，设计不是太规范，有的未安装避雷器，造成雷电侵入交流电缆经交流回路进入直流模块造成模块损坏。而一些已安装

5、了，C级、D级避雷器的变电站其避雷器ZI'hJ的电缆距离过短使得雷击过电压无法衰减至模块可承受的电压值，远远大于模块过压保护值，造成了直流模块损坏。避雷器分为间隙类、放电管类、压敏电阻类、抑制二极管类、压敏电阻一气体放电管组合类、硅化类等。H前避雷器常用的有氧化锌压敏电阻和气体放电管2种。氧化锌压每攵电阻避雷器分为单片压每攵电阻避雷器和多片压每攵电阻避雷器，是限丿/K型保护器件，平时呈现高阻状态，一旦有脉冲电压，立即将电压限制到一定值，其阻抗突变为低阻状态。与气体放电管比较，它最大的优点是当它吸收脉冲电压吋因残压高于工作电压，不会造成电源的瞬间短路，同吋动作吋间比放电管

6、短。气体放电管避雷器分为开放式放电管避雷器和密闭式气体放电管避雷器。气体放电管避雷器虽然具有很强的承受人能量冲击的能力，但存使用吋，由于气体放电管在放电时残压极低，近似于短路状态，对系统的影响较大。模块进线处安装压敏电阻避雷器己能满足防雷保护的要求。为了减小对系统的影响•般采用压敏电阻避雷器，作为C级、D级避雷器。采用c级、D级多级保护吋，存在着一个前级保护和后级保护如何配合的问题。c级、D级避雷器这两级避雷器之间为了能够满足配合要求，必须保持足够的距离，以利于两级避雷器之间的配合。保证C级避雷器先于D级避雷器动作，泄放部分雷电的能量，限制残压，Z后再由D级避雷器动作进

7、一步泄放雷电的能量，限制残雎，从而使进入直流模块的电压限制在模块能够承受的范围以内，保护直流模块不受损坏。1.2直流模块发牛异常原因风冷型模块长期运行后积攒灰尘过多，影响散热。风冷型直流模块通过风扇的转动散出模块内部由于元件工作所产牛的大量热量。模块具有过温保护功能，当模块的进风口被堵住或环境温度过高导致模块内部的温度超过设定值吋，模块会过温保护，模块无电压输出。当异常条件清除、模块内部的温度恢复正常后，模块将自动恢复为正常工作。因此当模块由于长期运行进出风口积聚大量灰尘造成散热不良吋会使温度过高，过温保护动作模块不在输出，必然加重其他正