周元哲
国网山东省电力公司济南市济阳区供电公司?251400
摘要：作为电力二次系统的重要组成部分，DC系统为继电保护及自动装置、不间断电源、远动通信装置、控制及信号电路提供可靠的工作电源。变电站DC系统设备多、线路复杂，常因线路设计不完善、接线错误、运行环境恶劣等原因造成电缆、连接器老化等问题，导致DC接地、交流跑DC、不同DC系统间寄生电路等故障。在此基础上，对变电站DC系统的综合故障处理和预防措施进行了探讨，以供参考。
关键词：变电站直流系统；复合故障处理；防范对策研究
引言
直流系统为控制、自动装置、继电器保护、信号装置、断路器等各种设备提供可靠的工作电源。在变电站中，还可用作变电站电源的备用电源，以确保变电站运行的安全稳定。因此，不间断电源系统的有效运作取决于通信、旅行和继承保护的安全和稳定运作。直流系统广泛分布在500kv变电站电网中，涉及多条线路，电缆的数量和长度，大部分暴露在外，易受自然、环境、人等因素的影响。，这会降低某些图元的绝缘性能，即使绝缘被破坏，也会导致直流接地。
1直流系统概述
目前使用的连续系统是一种新的连续显示设备，是一种新的连续数字控制、管理、测量和保护系统，具有很好的应用效果。直流屏包含交流配电模块和充电模块，具有微机核心信息功能，可在实际工作过程中以数字形式显示工作状态和工作过程中涉及的参数信息，文章对具体单元模块进行了详细分析(1)交流配电装置。交流配电装置有两个主要作用:为负载引入交流电源，以及将交流电源转换为直流电源。(2)充电模块。将三相交流电源转换为220V直流电压，以便为电池充电并提供闭合输出，并为所有直流负载供电。(3)绝缘监测。对于隔离监视，监视的主要目标是隔离值。如果在监控过程中，在指定的整数条件下发现了直流母线和子母线的表面隔离值，系统将立即发出警告。此外，当直流电压过高、电压过低或绝缘电阻降低时，会发出报警信号。(4)电压调节模块。电压调节模块可以科学控制输出电压，使输出电压保持在220V左右，保证电力系统中所有直流系统的电压稳定。(5)监视个人计算机。个人计算机监控应监控DC系统运行中涉及的所有频道，并及时记录相关的运行参数。发生故障时，应立即通知操作员，以便迅速应对故障。
2故障概述
2019年7月5日，在220kVA变电站的继电保护特别检查中，二级维修人员发现，a变电站的两个直流母线段存在接地电压异常、接地电压异常和接地绝缘减少现象，严重威胁到为了彻底消除车站直流系统的隐患，确保二级系统的可靠运行，现场人员对车站直流电路进行了全面检查。检查并最终找出故障原因4处:①{ 1 }②{ 2 } 10kv { 3 }电源关闭环打开，控制电源关闭环打开，输入错误；②将主变压器n 1的正控电源(必须由直流二部分正确接)作为公共端连接到主变压器n 1低压侧测控电路(故障源于直流一部分)；③中压侧、低压侧、n 1主变压器体检测控制侧相互连接；④直流第一节电池组液体泄漏导致绝缘下降。直流系统的复杂故障是典型的消除，下面介绍了上述4种故障检测和处理方法。
3直流接地的危害
直流接地故障时，最危险的是两点接地，这可能导致以下严重后果。(1)直流两点接地可能导致保护装置和自动装置移动不当。直流系统接地仿真示意图见。当直流接地发生在两点a和b时，1ka和2ka电流继电器触点短-电路，km继电器兴奋，km触点闭合，开关触发。当a、c或a、d接地时，断路器也会被误触发。(2)直流两点接地可导致保护和自动装置堵塞。当图1中两点b和e发生接地时，km继电器短-连通，km不能激发关闭km辅助触点，导致断路器堵塞。当接地发生在两点d、e或c、e. ( 3)直流电路短路电流可能导致电源保险合并，并可能烧毁继电器触点，保险可能失去保护和电源运行。如图1所示，当连接点位于点a和点e时，合并可能发生；当连接点位于点b、点e或点c、点e时，当保护动作发生时，断路器不仅拒绝跳，而且还可能导致保险丝熔断，继电器触点可能被烧毁。
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4变电站直流系统复合故障处理
4.1直流合环处理
10kV第一和第二节接地情况由现场二级人员使用直流接地研究仪器检测。见图2。可以看出接地仪显示的波形与正弦波相似。正常情况下，它必须是直的。因此，确定10kV控制栏直流一段、10kV控制栏直流一段、10kV控制栏直流二段、10kV控制栏直流二段子通道存在泄漏电流。怀疑两个直流母线段在10kv内部协调环内。
4.2高频开关电源故障
(1)充电模块故障。充电模块主要为蓄电池充电，为直流充电提供正常电源。通常，在加载模块中还会配置一个配置良好的监视模块，以监视和控制加载模块在运行期间的运行状态。当直流系统运行时电源电压出现故障时，充电模块无法在屏幕上显示相关数据信息，整个模块处于电源电压状态，不利于电源正常运行。(2)电源模块故障。如果直流模块长时间运行或过载，则很容易受到严重损坏。变电站直流模块工作时，直流模块容量配置为N+1标准，即使其中一个直流模块出现故障，系统中的其他直流模块也可以正常工作，因此正常情况下不会出现电源模块过载问题。
3防范措施
3.1改善交流电源的运行方式
车站交流电源应采用“双母线单分段进线备用开关”的接线方式。每站一段母线单独运行，备用开关采用“分段备用开关”，避免故障时两段交流同时丢失。此外，_在双送系统的中转电站中，1号大电流系统的交流配电单元应选择交流I段运行，线路和交流N段备用；DC 2号系统交流配电装置应选择交流二段运行，交流一段备用ｓ
3.2完善高频开关电源的设置
在直流系统中，高频电源模块通常采用n + 1形式的并联机构。在正常状态下，该设置模式可以实现同步电源和自动平衡。如果其中一个模块发生故障，其他模块可以承担全部负载，因此发生故障的高频开关整流模块可以及时切换电源连接。该系统可作为区域电力网进入分系统的国家中心，并可容纳500个变电站。在这种处理模式下，故障处理不受时间限制，可提高整体故障操作的效率和可靠性。因此，在直流系统中科学使用高频电源不仅可以有效简化布线，还可以节省屏幕成本并减少投资。
3.3完善直流系统设计接线
新变电站直流供电系统接线形式应统一规划，电池容量和电路应按照远程规划预留，营电站直流供电系统网络应采用辐射供电方式。例如:对于只有一组电池的直流系统，建议使用单杆或单杆分段布线，以简化系统布线并提高操作可靠性。为配置两组电池和两组充电装置的直流系统，建议使用单母线分段接线，将两个主电源母线段重新连接至设计接线装置，并联母线开关#应用特殊绝缘开关。同时，应避免电池组在操作过程中离开短杆８
结束语
在现代城市建设快速发展的过程中，电力在整个社会的生产和生活中占有越来越重要的地位。随着电力建筑业的迅速发展，人们对直流系统的重要性有了更全面的认识，直流系统在变电站建设的发展中也发挥着越来越重要的作用。与此同时，在科学技术迅速发展的推动下，变电站直流系统的设计有所改进，但运行过程中仍存在各种形式的缺陷。因此，在今后的发展中，有必要进一步加强对变电站直流系统的研究，以填补直流系统的不足。
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