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變電站直流系統(tǒng)改造方案 變電站直流供電系統(tǒng)篇一
王偉 馬軍林
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【摘要】直流系統(tǒng)在變電站的運行中起著舉足輕重的作用，如何能夠在保證變電站正常運行的情況下對直流系統(tǒng)進行改造就顯得至關(guān)重要，結(jié)合以往的工作經(jīng)驗，制定出了“變電站不停電對直流系統(tǒng)進行改造實施方案”。
【關(guān)鍵詞】不停電；直流系統(tǒng)；改造
一、引言
近年來，隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和公司售電量指標(biāo)的不斷提高，變電站停電的時間也有了更加嚴(yán)格的限制。然而，由于運行年限太長，部分變電站的直流系統(tǒng)面臨著設(shè)備老化嚴(yán)重、二次回路絕緣降低等問題，已經(jīng)成為了變電站安全運行的隱患。對部分老化的直流系統(tǒng)進行改造勢在必行。
二、直流系統(tǒng)的重要地位
眾所周知，變電站的直流系統(tǒng)是獨立的重要操作電源，主要用于開關(guān)的控制、繼電保護及安全自動裝置、信號裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、事故照明等的電源，直流系統(tǒng)的可靠與否，對變電站的安全運行起著至關(guān)重要的作用，是變電站安全運行的保證。因此，適時的對老化嚴(yán)重的直流系統(tǒng)進行改造，不但可以提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性，也可以節(jié)約日常運行維護的人力、物力資源。
三、不停電對直流系統(tǒng)進行改造實施方案
綜上所述，既要對老化的直流系統(tǒng)進行改造，但又不能對變電站進行停電，還要保證設(shè)備的正常穩(wěn)定運行，如何才能做到三者兼得呢？為了解決這個難題，我們根據(jù)以往的工作經(jīng)驗摸索出了一套“變電站不停電對直流系統(tǒng)進行改造實施方案”，它既可以同時滿足以上三個條件，實施起來也具有可行性和易操作性，具體實施如下：
1.準(zhǔn)備階段：
消耗性材料和工器具準(zhǔn)備。2．過渡方案實施階段：
（1）利用臨時直流充電機代替原有直流系統(tǒng)帶全站直流負(fù)荷。
（2)制作臨時直流供電系統(tǒng)，利用直流空氣開關(guān)制作i、ii段分段式供電系統(tǒng)，由臨時充電機將電源送至制作的分段式供電系統(tǒng)。
（3）檢查變電站直流控制、保護、合閘回路中的聯(lián)絡(luò)開關(guān)是否在合閘位置。直流饋線屏i段各饋線均應(yīng)在合閘狀態(tài)，ii段各饋線均應(yīng)在分閘狀態(tài)。
（4）臨時充電機將直流輸出至分段供電系統(tǒng)，測量各段電壓均正常后，停用現(xiàn)有直流系統(tǒng)交流電源并退出直流充電系統(tǒng)。將現(xiàn)有直流饋線屏ii段各饋線分別拆除轉(zhuǎn)接至臨時電源系統(tǒng)；投運接入的臨時直流系統(tǒng)ii段各空氣開關(guān)，斷開現(xiàn)有直流系統(tǒng)i段各饋線空氣開關(guān)，先斷合閘后斷控制，斷開空氣開關(guān)后檢查供電正常方可斷下一個饋線。拆除現(xiàn)有直流饋線屏直流饋線屏i段各饋線并轉(zhuǎn)接至臨時電源系統(tǒng)。
（5）將拆除的電池組放置在一旁重新連線組裝起來，并與便攜式充電機 并聯(lián)接入組成一套完整的臨時直流系統(tǒng)，系統(tǒng)接線如下圖：
為了使本套臨時保護裝置能夠更加完善，我們在該套裝置的控制回路中加入了一些簡單的保護措施：在其輸入交流回路安裝了帶有輔助接點的空氣開關(guān)(dk)，用以監(jiān)視整套裝置工作狀況；輸出回路加裝了熔斷器(fuse)用來作為本裝置與變電站直流母線之間的直接保護，并且安裝了簡單的音響回路，若輸入回路斷開且轉(zhuǎn)換開關(guān)(st)在“投入”位置時(接點1-3導(dǎo)通)將啟動電鈴(dl)告知運行人員，以便及時查找問題和解決問題。本套裝置退出運行時將轉(zhuǎn)換開關(guān)(st)打到“退出”位置(接點1-3斷開)、斷開空氣開關(guān)(dk)、取下熔斷器(fuse)即可完成。
3.直流系統(tǒng)屏位拆除及安裝階段：在所有電纜拆除后，將原有直流系統(tǒng)全部屏位拆除，并安裝新的直流系統(tǒng)屏位。
4.直流系統(tǒng)蓄電池充放電試驗階段：新的直流系統(tǒng)屏位安裝后，且蓄電池及交流電源均已接入即可進行蓄電池充放電工作。充放電采用全容量核對試驗，其中充放電試驗按照2個輪次計劃，若2個輪次試驗不滿足要求則做第3次，相應(yīng)工作計劃時間順延。
5.二次電纜接線階段：在蓄電池放電試驗完畢并合格后，方可進行直流系統(tǒng)技改工程裝置屏與相關(guān)端子箱的二次電纜接線工作，接線前應(yīng)停用新直流系統(tǒng)充電裝置。為了保證接線的正確性，對每根電纜用通燈核對、編號，接線時必須嚴(yán)格按照圖紙嚴(yán)禁憑記憶憑經(jīng)驗。接線時先將臨時供電i段接線拆除并接入1＃饋線屏，接好后投入運行并測量，各回路均正常依次打開臨時供電ii段接線，若打線過程出現(xiàn)停電現(xiàn)象應(yīng)立即回復(fù)，待查找回路正常后方可回復(fù)工作。打開的臨時ii段接線接入到直流2＃饋線屏，此時投入直流系統(tǒng)充電裝置。
6.直流系統(tǒng)技改工程裝置調(diào)試、驗收階段：由于是新投運裝置，裝置調(diào)試工作應(yīng)全面準(zhǔn)確；二次回路因為是重新接入，所以應(yīng)進行回路的完整性檢驗。試驗結(jié)束后工作負(fù)責(zé)人會同工作班成員檢查試驗記錄，應(yīng)：試驗項目齊全；試驗數(shù)據(jù)及結(jié)論正確。驗收中做到及時發(fā)現(xiàn)問題，及時處理問題，確保改造工程質(zhì)量。
7.安全注意事項：
(1）為保證在所用失電的情況下，不發(fā)生全站直流失壓，配備一臺三相發(fā)電機。在所用失電后用發(fā)電機待臨時充電機，以保證全站直流系統(tǒng)能正常運行。
(2）拆接線過程中線芯是帶電的，應(yīng)將拆除的線芯用絕緣膠布包好。(3）運行人員應(yīng)加強對全站開關(guān)儲能情況的檢查，以防出現(xiàn)特殊情況影響設(shè)備的正常運行。四．結(jié)束語
在變電站不停電的情況下對直流系統(tǒng)進行改造，提高了變電站電氣運行的安全性，也提高了供電可靠性，滿足了電力客戶的需求，保障經(jīng)濟社會發(fā)展，對于電力企業(yè)發(fā)展意義重大。參考文獻
[1]劉峻，張琴等，甘肅省電力公司直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范，甘肅
[2]王典偉，顧霓鴻，卓樂友，陳鞏等，電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術(shù)規(guī)程
變電站直流系統(tǒng)改造方案 變電站直流供電系統(tǒng)篇二
變電站直流系統(tǒng)改造技術(shù)
摘?要 由于變電站直流系統(tǒng)的改造難度大，風(fēng)險高，必須結(jié)合變電站實際情況，綜合性、系統(tǒng)性、科學(xué)性的提出相關(guān)改造技術(shù)措施，以保證改造過程中電力系統(tǒng)的安全運行，避免相關(guān)事故或者缺失的發(fā)生，文章主要以110kv變電站直流系統(tǒng)為研究對象，針對當(dāng)前變電站直流系統(tǒng)運行過程中存在的不足，提出了改造當(dāng)前變電站直流系統(tǒng)的技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞 變電站；直流系統(tǒng)；改造；問題；方案
中圖分類號 tm 文獻標(biāo)識碼 a 文章編號 1673-9671-(2011)101-0099-02
直流系統(tǒng)是變電站的動力核心，為繼電保護設(shè)備、自動裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、遠動系統(tǒng)等電氣設(shè)備的正常運行和遙控操作提供直流電源保證。伴隨著電力、通信、計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，微機型保護裝置和安全自動裝置被廣泛應(yīng)用于變電站，這就對站用直流電源提出了更高的要求。目前而言，大部分110kv常規(guī)變電站的直流系統(tǒng)為電磁型直流設(shè)備（相控硅整流電源），這種直流系統(tǒng)在精準(zhǔn)性、可靠性、穩(wěn)定性、紋波系數(shù)、效率等方面都已不能滿足電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，以及二次設(shè)備的應(yīng)用要求，變電站直流系統(tǒng)的改造將是不可避免的趨勢，也是電力系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的需要。變電站直流系統(tǒng)運行及改造存在的問題
隨著電力技術(shù)的發(fā)展，許多110kv常規(guī)變電站被改造成綜合自動化變電站以實現(xiàn)了無人值班，原有直流系統(tǒng)的缺陷逐漸顯現(xiàn)出來，這些缺陷是不能適應(yīng)電網(wǎng)的發(fā)展趨勢的，所以必須對其進行改造。當(dāng)前大多數(shù)110kv變電站仍采用單電單充直流系統(tǒng)供電模式。傳統(tǒng)的變電站直流系統(tǒng)主要呈現(xiàn)出以下幾個方面的問題：
1）工作母線結(jié)線布置復(fù)雜?？刂破林兄绷髂妇€水平置于屏的中部，屏頂還設(shè)有多根小母線主要是控制信號音響等，因結(jié)構(gòu)復(fù)雜和設(shè)備間距比較小，在設(shè)備出現(xiàn)接觸不良等與之相關(guān)的問題時而難以處理
解決。
2）燈光信號和儀表維護困難。傳統(tǒng)的直流屏，由于其屏的正面不使用活動門的方式，這樣就不能更換裝于屏面上損壞后的儀表、信號等設(shè)備。
3）絕緣監(jiān)察裝置動作靈敏度不高。傳統(tǒng)的直流系統(tǒng)雖能能正確反映單極明顯接地現(xiàn)象，但無法反映出正確的接地回路，因為它主要是采用電磁式絕緣監(jiān)察裝置反映直流系統(tǒng)的接地，才會導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生。
4）通訊接口與微機進行聯(lián)接時無法提供數(shù)據(jù)。隨著電力系統(tǒng)自動化的不斷深入，以及電網(wǎng)規(guī)模的擴大，必須對存在以上缺陷的變電站直流進行改造，但供電模式下的110kv綜合自動化變電站的改造也面臨著一些問題：①在一些變電站中，因為服役時間較長，需要日常維護的鉛酸蓄電池和直流電源系堿性蓄電池組，已不能適應(yīng)電力系統(tǒng)繼電保護裝置，尤其是不能適應(yīng)微機保護裝置對直流電源的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。②在更換過程中，如果發(fā)生斷線、短路或者接地等問題時，都極有可能致使保護裝置誤動或拒動造成大面積停電發(fā)生，更為嚴(yán)重的能造成電網(wǎng)事故。為了保證供電的安全可靠要求在全站不失去直流電源的情況下更換，也就是不停電進行直流系統(tǒng)更換。③直流改造時舊直流屏不能帶電移出，新直流屏不能帶電就位，以確保設(shè)備及人身的安全。新、舊直流屏電路割接的難度大，在舊屏轉(zhuǎn)換為新屏的過程中，如何確保繼電保護及開關(guān)操作所需的直流電源安全可靠，成為了110kv變電站直流系統(tǒng)改造工程需要解決的關(guān)鍵問題。變電站直流系統(tǒng)改造方案
直流系統(tǒng)改造的目的就是提高直流系統(tǒng)運行的可靠性和供電質(zhì)量，這是衡量直流電源的重要指標(biāo)，所以需要綜合性、科學(xué)性的制定改造
方案。
在變電站直流系統(tǒng)改造過程中對于合閘電源及控制電源需要做出以下情況說明：
1）變電站斷路器合閘電源僅在斷路器合閘時使用，因為平時空載，所以允許短時的停電，因此在更換過程中不再對合閘電源進行說明，停用各饋線重合閘就可以了。
2）要保證電力設(shè)備的安全運行，控制、保護電源及信號電源至關(guān)重要，絕不允許中斷。因此，主要對控制電源進行情況說明。對原有直流系統(tǒng)饋線網(wǎng)絡(luò)進行認(rèn)真的核查后，才能制定更換方案，總體的更換方法是：利用臨時系統(tǒng)轉(zhuǎn)接負(fù)載來搭建一個簡易的臨時直流系統(tǒng)，如圖1所示。用臨時電纜將饋線支路直流，是由這條支路的受電側(cè)電源接入點而引至空氣開關(guān)的下側(cè)。此時，就相當(dāng)于把原來的直流電源引至空氣開關(guān)的下方向。在它具體的實施方法上面臨以下兩個方案：①先把原來的直流系統(tǒng)斷掉，然后把上圖中的空氣開關(guān)和上，這樣做的有利之處是兩套直流系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換過程簡單化。雖然在這種轉(zhuǎn)換過程比較快，但是瞬間的變化直流電壓，很容易產(chǎn)生一些嚴(yán)重的后果，例如：電源插件損壞、保護裝置誤發(fā)信號等。為了避免這些問題要提前申請退出全站的保護出口壓板，等到直流系統(tǒng)轉(zhuǎn)換完成后再恢復(fù)壓板，而且必須在新的直流系統(tǒng)安裝調(diào)試完成后，再重復(fù)一次上述的過程，然后拆除臨時直流電源。這樣至少需要2h左右的操作過程，這是不能允許的，因為在這段時間內(nèi)，就相當(dāng)于變電站在沒有保護的情況下運行。②首先把空氣開關(guān)閉合，把臨時直流電源合并入系統(tǒng)拆去原來的直流電源，等新的直流屏安裝和調(diào)試完成后，然后重復(fù)以上的方法拆掉臨時直流系統(tǒng)就可以。這樣做的缺點在于容易導(dǎo)致不同直流系統(tǒng)間產(chǎn)生壓差，而且因為蓄電池的內(nèi)阻較小致使容易產(chǎn)生較大的環(huán)流。同時這樣做也有很多優(yōu)點：第一，確保了在更換直流的過程中可以保持對外的直流供電；第二，更換過程中避免了對保護設(shè)施壓板的操作，所以選用這種方法。避免產(chǎn)生環(huán)流，可以調(diào)整臨時直流系統(tǒng)的電壓來把兩套直流系統(tǒng)間的電壓差縮小，并縮短兩套直流系統(tǒng)并聯(lián)時間，這樣就把環(huán)流的影響降到了最低程度。
根據(jù)上面成功的實驗方案，制定了下面直流屏更換“舊直流屏一臨時直流電源系統(tǒng)一新直流屏”供電轉(zhuǎn)換施工方法：用臨時充電機和電池組搭建一個臨時的系統(tǒng)，將直流饋供支路轉(zhuǎn)到臨時直流系統(tǒng)空氣開關(guān)下面；在臨時直流系統(tǒng)中引出一組直流電源，然后接到空氣開關(guān)上方，再把原直流系統(tǒng)的充電機停止使用；切斷原來直流屏的饋供支路并合上臨時充電機的交流輸入電源，合并空氣開關(guān)，這樣負(fù)載轉(zhuǎn)到臨時直流電源供電；這樣使臨時直流系統(tǒng)工作正常；切斷舊直流屏交流輸入電源拆除舊直流屏；新直流屏回到原來的位置，然后安裝電池，連線接交流，并調(diào)試正常；重復(fù)上述方法，就可以把負(fù)載接入新的直流屏；核對檢查一下各饋供支路極性是否正確，新屏是否運行正常。變電站直流系統(tǒng)改造注意事項
1）事先熟悉現(xiàn)場直流系統(tǒng)設(shè)備實際接線圖紙、負(fù)荷電纜出線走向，核實原直流接線合閘正母線與控制母線是正極還是負(fù)極共用，仔細查看工作地點與其他設(shè)備運行是否相互聯(lián)系。
2）更換前，需要對作為臨時系統(tǒng)的蓄電池組進行仔細檢查，將電池組充好電，測量其輸出電壓是否滿足要求，以保證臨時供電系統(tǒng)的可靠性。直流系統(tǒng)大多采用輻射型供電，負(fù)載線路多，在切改過程中為了防止出現(xiàn)漏倒的現(xiàn)象，要求我們提前做好負(fù)載線路的標(biāo)識工作，將出線名稱與電纜一一對應(yīng)清楚，并標(biāo)識明確。
3）臨時接線時考慮引線截面，各連接頭接觸良好、牢固。由于一般的臨時充電機只有一路交流電源輸入，這樣為了不讓失去交流電帶來的一些問題發(fā)生，在更換之前就應(yīng)對站用低壓備用電源自動投入功能進行檢查試驗。
4）電池容量選擇和模塊的配置。首先電池容量在選擇時要進行直流負(fù)荷的整理統(tǒng)計，直流負(fù)荷按性質(zhì)通常分為經(jīng)常負(fù)荷、沖擊負(fù)荷、事故負(fù)荷。經(jīng)常負(fù)荷的作用是保護、控制、自動裝置及通信的設(shè)置。沖擊負(fù)荷是指極在短時間內(nèi)，增加大電流負(fù)荷。沖擊負(fù)荷是指在瞬間時間內(nèi)來增加的大電流負(fù)荷，例如合閘操作、斷路器分等。事故負(fù)荷是指在停電后，必須采用直流系統(tǒng)供電的負(fù)荷，比如：通信設(shè)置、ups等。針對以上三種直流負(fù)荷統(tǒng)計分析，就可以把事故狀態(tài)下的直流放電容量整理計算出。一般直流系統(tǒng)的蓄電池（220kv的變電站）要選用兩組電池的容量是150ah～200ah。直流系統(tǒng)的蓄電池（110kv的變電站）要選擇一組電池容量是100ah～150ah。直流系統(tǒng)的蓄電池（35kv的變電站）要選擇一組電池容量是50ah～100ah。模塊數(shù)量的配置是要全部模塊出額定電流總值要大于或等于最大經(jīng)常負(fù)荷加蓄電池充電電流。例如：100ah的蓄電池組，它的充電電流是0.1c100=10a，在沒有計算經(jīng)常負(fù)荷時，選用兩臺額定電流5a電流的模塊就可以滿足對蓄電池的充電，要實現(xiàn)n+1冗余總共選擇3臺5a模塊。
5）盡量避免在更換過程中對變電站設(shè)備進行遙控分、合閘操作。如必須操作，只能在變電站手動分、合閘。更換過程中密切監(jiān)視直流系統(tǒng)電壓情況。
6）直流系統(tǒng)改造過程中為了確保設(shè)備及人身的安全，舊直流屏不能帶電移出，所以在拆除舊直流屏前應(yīng)確保設(shè)備不帶電。結(jié)束語
通過對變電站直流系統(tǒng)改造及對顯示模塊、告警模塊、手動調(diào)壓、控制方式等方面的測試，各個部分的操作和功能都得到了改善，滿足相關(guān)技術(shù)要求，且蓄電池組放電容量充足，池電壓均衡、平穩(wěn)。改造后的直流系統(tǒng)滿足變電站設(shè)備對直流系統(tǒng)可靠性、安全性、穩(wěn)定性等方面的要求。為保證五常變設(shè)備的安全運行起到至關(guān)重要的作用。
參考文獻
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變電站直流系統(tǒng)改造方案 變電站直流供電系統(tǒng)篇三
******股份有限公司
***分公司****變直流系統(tǒng)蓄電池更換改造
技 術(shù) 規(guī) 公司生產(chǎn)管理部批準(zhǔn)：
分公司審核：
設(shè)備管理部審核：
車間審核：
編制：
**********車間2010年12月15日
范
一、說明：
******車間所轄一期直流系統(tǒng)存在如下問題：
*****變電所直流系統(tǒng)有三個：分別是主控室直流系統(tǒng)、**10kv直流系統(tǒng)和**10kv直流系統(tǒng)。直流系統(tǒng)的主要作用是提供本所高壓開關(guān)的控制和儲能電源，同時還為設(shè)備提供保護電源，其在整流所的作用非常重要，平時由交流帶充電機給蓄電池充電，如果在交流失電的情況下，由直流蓄電池接帶全部直流負(fù)荷，確保操作和保護動作正常。主控室直流蓄電池電源柜有兩組（型號：gzdw43-180×2ah/220v-2ck1-m），蓄電池規(guī)格型號:a412—180,本所投運時已安裝。柜內(nèi)各安裝德國陽光蓄電池18節(jié)，為免維護鉛酸蓄電池，電池容量為180ah，單節(jié)電壓為13v，總電壓為240v。**10kv和空壓10kv直流系統(tǒng)跟主控室一樣，不同的是電池容量為100 ah,電池柜型號為gzdw33-100ah/220v-2ck1-w, 蓄電池規(guī)格型號:a412—100。
經(jīng)對上述蓄電池充放電檢查，發(fā)現(xiàn)部分電池性能明顯下降，容量已不達標(biāo)，直接威脅到本變電所的供電安全。咨詢設(shè)備廠家，回復(fù)說蓄電池使用期限已到（7-10年）。
為保障**設(shè)備直流系統(tǒng)的供電正?？煽浚岣哒麄€**供電的安全穩(wěn)定性，針對設(shè)備（系統(tǒng)）存在的問題，決定進行如下改造：
主控室兩組蓄電池更換一組，**10kv和**10kv共兩組蓄電池，也更換一組。將性能好的蓄電池拼湊成另一組使用，待多數(shù)蓄電池性能下降后再進行更換，以便節(jié)省開支。
二、工作環(huán)境：
1、海拔2019米；
2、環(huán)境溫度：主控室室溫；
3、平均相對濕度 30 %；
4、強磁場；
三、技術(shù)要求及參數(shù)：
1、主控室直流系統(tǒng)的兩組蓄電池采用相同的規(guī)格和型號，兩組蓄電池（共36節(jié)），更換一組（18節(jié)），必須有蓄電池的出廠檢驗報告及合格證書；
2、**10kv直流系統(tǒng)的兩組蓄電池采用相同的規(guī)格和型號，兩組蓄電池（共36節(jié)），更換一組（18節(jié)），必須有蓄電池的出廠檢驗報告及合格證書。
四、設(shè)計、制造（購置）、安裝、調(diào)試、驗收標(biāo)準(zhǔn)選用：
1、提供的圖紙、技術(shù)條件及制造檢查合格證，設(shè)備說明書。
2、所有設(shè)備在安裝前均做外觀檢查，并達到標(biāo)準(zhǔn)要求。
3、所有原材料質(zhì)量須符合相關(guān)國標(biāo)要求。
4、外包裝應(yīng)明確以下事項： 產(chǎn)品名稱、訂貨編號、發(fā)貨日期等。
5、其它相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按國標(biāo)、部標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
6、安裝完通過試運期后參與驗收。
五、資料提供：
1、施工方提供提供蓄電池材料說明書；一式四份
2、施工方提供蓄電池安裝維護保養(yǎng)使用說明書，一式四份。
六、供貨范圍：（施工范圍）
1、施工方提供此改造所需的所有材料，由廠家配合分別對主控室的一組蓄電池和**、**10kv直流蓄電池進行拆除更換，將拆下的蓄電池與余下的一組蓄電池進行測試，選擇性能好的蓄電池進行拼組。
2、施工范圍為：********10kv直流配電室。
變電站直流系統(tǒng)改造方案 變電站直流供電系統(tǒng)篇四
變電站直流系統(tǒng)的運行人員培訓(xùn)（2006年4月）
變電站直流系統(tǒng)的接地原因及查找
王傳才
251400 國網(wǎng)山東濟陽縣供電公司 直流系統(tǒng)的作用和地位
直流系統(tǒng)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(tǒng)對變電站的安全運行起著至關(guān)重要的作用，是變電站安全運行的保證。電力系統(tǒng)中直流操作系統(tǒng)采用對地絕緣運行方式。直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地時，并不引起危害,仍能繼續(xù)運行。但是潛在危險性很大，當(dāng)發(fā)生另一點接地時，就有可能使信號、保護和控制回路誤動或拒動，并且有使熔斷器熔斷、燒壞繼電器觸點的可能性。所以不允許直流系統(tǒng)長期一點接地運行，防止發(fā)展成兩點接地故障。查找接地需借助裝置和手動拉路。
2下面分析直流接地的原因
1、人為因素
因工作人員疏忽造成的接地，如在帶電二次回路上工作，將直流電源誤碰設(shè)備外殼，此種情況多為瞬間接地；在電纜溝施工將帶電控制電纜損傷造成接地，控制電纜外皮絕緣損傷不一定立即發(fā)出信號，但具備一定外部條件如潮濕或操作時就可能引起直流接地；檢修人員清掃設(shè)備時不慎將直流回路噴上水等。另外，檢修人員檢修質(zhì)量的不良也會留下接地隱患，如室外設(shè)備未加防雨罩、二次回路漏接線等。我站綜自改造時，工作人員將一個壓板的背面接線端子未接實，運行一段時間后端子引線觸碰柜門造成多次瞬間接地，這種缺陷查找很困難。
2、自然因素
直流回路在運行中常常受到多種不利因素的影響，如設(shè)備傳動過程中的機械振動、擠壓，設(shè)備質(zhì)量不良，直流系統(tǒng)絕緣老化等都可引起接地或成為一種接地隱患。
3、氣候因素
由于氣候因素造成接地是一種最常見的情況。如雨天或霧天可能導(dǎo)致室外的直流系統(tǒng)絕緣降低造成直流接地。
4、設(shè)備缺陷
有的端子箱、機構(gòu)箱沒有通氣、通風(fēng)口，遇到陰雨天氣濕度較大。還有部分設(shè)備的二次接線端子沒有防雨罩，或接線端子位置不合適，遇到雨、雪天氣，接線盒內(nèi)積水發(fā)生接地現(xiàn)象。
5、直流系統(tǒng)本身缺陷
直流系統(tǒng)采用鉛酸蓄電池，由于酸腐蝕等原因，電池產(chǎn)生泄漏，造成電池絕緣損壞，影響整個系統(tǒng)。
3直流接地的查找方法：
查找接地需借助裝置和手動拉路。陳屯站采用bwzj-ⅱ-a型直流系統(tǒng)接地故障監(jiān)測裝置，能自動查找接地故障。自動查找能提高查找接地的速度，但由于直流網(wǎng)絡(luò)的龐大，自動裝置往往只能查到某些專用干路，對于具體細節(jié)或復(fù)雜的直流接地更多的還是要靠手動拉路查找。
在現(xiàn)場，當(dāng)值班人員聽到警鈴響，看到直流接地光字牌發(fā)出時，首先應(yīng)了解現(xiàn)場有無人員工作，然后檢查接地監(jiān)測裝置判斷哪一極哪一路接地。查接地之前必須依據(jù)運行方式、操作情況、氣候影響判斷接地點的位置，應(yīng)盡量一步到位，縮短查找時間。當(dāng)判斷不出接地點時要進行拉路。拉路時，若負(fù)荷為環(huán)形供電，必須開環(huán)。本著先室外后室內(nèi)的原則。在切斷各專用直流回路時切斷時間不得超過3秒鐘，此時不論回路接地與否均應(yīng)合上。
查找接地拉路順序大致如下：當(dāng)時有檢修工作、易受潮或正進行操作的回路；選可疑或經(jīng)常易接地的回路；選變壓器及重要設(shè)備的控制回路。變電站直流系統(tǒng)的運行人員培訓(xùn)（2006年4月）
下雨時主要查找暴露在室外的端子箱、密封不嚴(yán)的刀閘機構(gòu)箱、無防雨罩的瓦斯繼電器等設(shè)備，因為下雨滲水很容易產(chǎn)生直流接地。
兩點及多點接地，需同時斷開兩路或幾路直流回路，接地才能消失。要注意斷開每一路接地點時觀察直流電壓恢復(fù)升高的情況，從而將接地點一路、一路的消除。此外，還有一種最難查找的接地，就是大范圍、跨支路的多點不同時、不完全接地。此種情況多為雨天所致，而同一點往往也是時好時壞，遇到此種情況，只有細心觀察，抓住機會進行查找。
運行經(jīng)驗表明，直流絕緣降低，一般由220kv或110kv刀閘的操作機構(gòu)箱漏進雨水，打濕了端子排和輔助接點所致。其次，還發(fā)生過10kv開關(guān)的機構(gòu)儲能回路接地的情況。注意事項：
1、二人在場，一人負(fù)責(zé)拉路，另一人負(fù)責(zé)監(jiān)視儀表；
2、儀表檢查時所用儀表的內(nèi)阻不應(yīng)低于2000歐/伏；
3、在切斷重要回路時，其切斷時間不得超過3秒；
4、禁止用燈泡查找直流接地故障點；
5、當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地時，禁止在二次回路上工作，并做好防止直流另一點接地的安全措施；
6、因中斷直流電源可能引起誤動的保護，在拉路前臨時停用，并做好保護拒動的措施；斷開晶體管保護直流電源時，應(yīng)先將控制回路斷開，后斷保護回路，恢復(fù)時相反；
7、控制回路上查找接地故障時，若采用熔絲投、切時應(yīng)先拔“+”電源，然后拔“-”電源;投入時次序相反；
8、查找接地盡量避免斷開信號電源；
9、雙回路供電直流負(fù)荷，兩只開關(guān)須同時拉開，取下熔絲時亦應(yīng)同時取下；
4結(jié)束語：
1、人工查找直流系統(tǒng)接地故障是一件十分復(fù)雜的工作，當(dāng)運行人員查找發(fā)生困難時，應(yīng)及時匯報，請專業(yè)人員查找；
2、人工查找相對費時費力，平時維護時要注意處理好電氣絕緣，盡力保持電氣設(shè)備工作場所空氣干燥，達到防患于未然，并平時要保證自動接地查找裝置完好。
3、運行人員及有關(guān)專業(yè)人員，只有掌握查找直流接地的原則，并靈活運用查找方法，才能快速有效查到接地故障點。直流系統(tǒng)接地現(xiàn)象較復(fù)雜，要熟練掌握查直流接地這門技術(shù)需要不斷地實踐和總結(jié)。
變電站直流系統(tǒng)改造方案 變電站直流供電系統(tǒng)篇五
220kv變電站直流系統(tǒng)講義一：220kv變電站直流母線基本要求： 1、2006年全公司無人值班改造即將啟動，了解直流母線改造方案可幫助大家更好的對大修工作進行監(jiān)督和驗收，防止在各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)不符合要求的問題出現(xiàn)，必須按照省公司技術(shù)方案進行。2．
蓄電池組、充電機和直流母線
2.1設(shè)立兩組蓄電池，每組蓄電池容量均按單組電池可為整個變電站直流系統(tǒng)供電考慮。2.2設(shè)兩個工作整流裝置和一個備用整流裝置，供充電及浮充之用，備用整流裝置可在任一臺工作整流裝置故障退出工作時，切換替代其工作。
2.3直流屏上設(shè)兩段直流母線，兩段直流母線之間有分段開關(guān)。正常情況下，兩段直流母線分列運行，兩組蓄電池和兩個整流裝置分別接于一段直流母線上。2.4具有電磁合閘機構(gòu)斷路器的變電站，直流屏上還應(yīng)設(shè)置兩段合閘母線。
2.5 220kv系統(tǒng)設(shè)兩面直流分電屏。分電屏ⅰ內(nèi)設(shè)1組控制小母線（km?。?、1組保護小母線（bmⅰ）；分電屏ⅱ內(nèi)設(shè)1組控制小母線（kmⅱ）、1組保護小母線（bmⅱ）。2.6 110kv系統(tǒng)設(shè)1面直流分電屏，屏內(nèi)設(shè)1組控制小母線（km）、1組保護小母線（bm）。2.7 10kv/35kv系統(tǒng)的繼電保護屏集中安裝在控制室或保護小間的情況下，在控制室或保護小間設(shè)1面直流分電屏。
2.8 信號系統(tǒng)用電源從直流饋線屏獨立引出。
2.9 中央信號系統(tǒng)的事故信號系統(tǒng)、預(yù)告信號系統(tǒng)直流電源分開設(shè)置
2.10 每組信號系統(tǒng)直流電源經(jīng)獨立的兩組饋線、可由兩組直流系統(tǒng)的兩段直流母線任意一段供電。
2.11 斷路器控制回路斷線信號、事故信號系統(tǒng)失電信號接入預(yù)告信號系統(tǒng)；預(yù)告信號系統(tǒng)失電信號接入控制系統(tǒng)的有關(guān)監(jiān)視回路。
2.12 事故音響小母線的各分路啟動電源應(yīng)取自事故信號系統(tǒng)電源；預(yù)告信號小母線的各分路啟動電源應(yīng)取自預(yù)告信號系統(tǒng)電源。
2.13 公用測控、網(wǎng)絡(luò)柜、遠動柜、保護故障信息管理柜、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和ups的直流電源從直流饋線屏直接饋出。
二、直流系統(tǒng)現(xiàn)狀：
2005年，國電公司在總計6217套直流充電裝置中，高頻開關(guān)電源型充電裝置3476套，占55.91%。相控性2631套，占2.32%，磁放大型110套，占1.77%。在總計6897套蓄電池中閥控型5536組占80.27%，防酸型710組占10.37%，隔鎳621組占9%。
據(jù)統(tǒng)計，2002年至2004年110-500kv站用直流系統(tǒng)故障共14次，全部是直流電源系統(tǒng)自身故障，110站12次，占85.7%，220站2次站14.3%。14次故障中，蓄電池故障5次，占35.7%，其中由于充電裝的監(jiān)控模塊損壞，長時間過充電造成整組蓄電池全部鼓肚損壞一次；
蓄電池爆炸起火，造成全站直流失壓在220和110變電站各一次；蓄電池極柱燒毀一次；蓄電池內(nèi)部短路，造成全站直流失壓一次。充電裝置故障9次，占64.3%，其中硅整流裝置燒壞，造成全站直流失壓一次；直流回路短路越級到總保險熔斷，造成全站直流失壓一次；直流回路熔斷器與空氣短路器混用且級差不配合，在直流回路發(fā)生短路時，支路空氣斷路器未動作，越級到蓄電池總保險熔斷一次；充電裝置控制插件等6次。
直流系統(tǒng)缺陷主要原因有：一是高頻開關(guān)模塊缺陷率高，影響設(shè)備運行。二是蓄電池缺陷嚴(yán)重，包括電池開路、容量崩潰、端電壓低、漏液等。三是監(jiān)控裝置缺陷頻繁，包括控制失靈、控制精度差等，嚴(yán)重影響蓄電池質(zhì)量和壽命。四是充電裝置自身缺陷多，包括硅整流損壞造成直流失壓、閥控蓄電池配相控充電機其穩(wěn)壓穩(wěn)流精度滿足不了要求、充電裝置死機、防雷抗干擾能力差、降壓單元或其它元件損壞等。五是絕緣檢查裝置運行可靠性差，包括死機、選線不正確、報警失靈、裝置損壞等。三：直流母線接線方式：
1、直流系統(tǒng)運行一般規(guī)定：
(1)、220kv變電站一般采用單母線分段接線方式，110kv變電站一般采用單母線接線方式。直流成環(huán)回路兩個供電開關(guān)只允許合一個，因為母聯(lián)開關(guān)在斷開時，若兩個開關(guān)全在合位就充當(dāng)母聯(lián)開關(guān)，其開關(guān)容量小，線型面積小，又不符合分段運行的規(guī)定。直流成環(huán)回路分段開關(guān)的物理位置要清楚，需要成環(huán)時應(yīng)先合上母聯(lián)開關(guān)再斷開直流屏上的另一個饋線開關(guān)。
(2)、每段直流饋線母線不能沒有蓄電池供電。(3)、充電機不能并列運行。
(4)、正常情況下，母聯(lián)開關(guān)應(yīng)在斷開位置。(5)、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運行狀態(tài)。(6)、投入充電機時先從交流再到直流。停電時順序相反。
（7）、母線并列時首先斷開一臺充電機，投入母聯(lián)開關(guān)，在斷開檢修蓄電池。（8）、母線由并列轉(zhuǎn)入分段時首先合上檢修蓄電池，斷開母聯(lián)開關(guān)，再投入充電機。
2、直流母線接線方式舉例1（王段）：
（1）、本接線方式絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置、閃光裝置各兩套。
（2）、正常運行方式：1#充電機經(jīng)qk1供直流母線代蓄電池1運行，直流母線經(jīng)qk2和降壓硅堆供1段直流饋線母線運行（同理2#充電機），qk5、qk6在斷開位置。此接線方式屬于負(fù)調(diào)壓。
（3）、1#充電機短時間檢修：斷開qk1，蓄電池1處于放電狀態(tài)。送電時合上qk1。（4）、1#充電機長時間檢修：斷開qk1，合上qk5或qk6；送電時斷開qk5和qk6，合上qk1。
（5）、蓄電池1檢修：斷開qk1，合上qk5或qk6，斷開蓄電池1保險。合上開蓄電池1保險，斷開qk5和qk6，合上qk1。
（6）、單獨對蓄電池1進行充放電試驗：斷開qk1，合上qk6，斷開qk2，蓄電池按照規(guī)定電流放電，放電完畢由充電機自動充電至浮充狀態(tài)。實驗完畢后恢復(fù)正常運行方式：斷開qk1（此時正在充電方式），合上qk2，斷開qk6，合上qk1。
3、直流母線接線方式舉例2（南宮）：
提示：圖中從左到右四個硅堆分別為：dn5、dn7、dn8、dn9。
（1）、正常時q7、q8、q11、q12、q13在斷開位置。
（2）、1#充電機短時間檢修：斷開q3、q1，q7應(yīng)在斷開位置，1#蓄電池組處于放電狀態(tài)?；謴?fù)時合上q1、q3。
（3）、1#充電機長時間檢修：斷開q3、q1，q7應(yīng)在斷開位置，合上q12、q13（或q11）?；謴?fù)時斷開q12、q13（或q11），合上q1、q3。
（4）、蓄電池1檢修：斷開q3、q1，q7應(yīng)在斷開位置，合上q12、q13（或q11），斷開q5。恢復(fù)時合上q5，斷開q12、q13（或q11），合上q1、q3。
（5）、單獨對蓄電池1進行充放電試驗：斷開q3、q1，q7應(yīng)在斷開位置，合上q12、q13（或q11），斷開q5，合上q1、q7。恢復(fù)時合上q5，斷開q12、q13（或q11），合上q1、q3。斷開q7。
（6）、正常情況下dn5、dn6、q9加dn8、q10加dn7保證直流饋線正母線不失電。（7）、正常情況下q12、q13作為母聯(lián)開關(guān)，q11作為備用母聯(lián)開關(guān)，q12也可以作為q9、q10的備用。
4、直流母線接線方式舉例3（金店）：
（1）、正常運行中，zk7、zk8在斷開位置，zk6在合位（因為二極管的隔離作用，理論上認(rèn)為母線是分段的）
（2）、zk1、zk2在母線位置，zk5在斷開位置，zk3、zk3在合位。（3）、1#充電機檢修：斷開zk1。（4）、1#蓄電池檢修：斷開zk1、zk3。
（5）、單獨對蓄電池1進行充放電試驗：zk1在電池位置，斷開zk3。
5、直流母線接線方式舉例3（隆堯）：
（1）、zk3、zk4是兩個會為備用的母聯(lián)開關(guān)。
（2）、3#機可對1#電池單獨充放電，2#電池則不能。
四、蓄電池運行狀態(tài)及注意事項
（1）、蓄電池組正常運行再浮充狀態(tài)，電池虧電或在廠家規(guī)定的周期進行均充。（2）、蓄電池浮充電壓25℃時2.23伏，均充2.35伏。
（3）、充電機運行在自動程序中，但必須監(jiān)視蓄電池的單體電壓、外觀（爬堿、鼓肚），控制蓄電池室溫度（25℃）。
（4）、蓄電池保險熔斷發(fā)出信號后，應(yīng)將母聯(lián)開管立即合上（此時充電機短時并列），然后斷開為本蓄電池組充電的充電機，然后對電池檢查。（5）、雖然有蓄電池巡檢裝置，但每天要測量單體電壓。（6）、蓄電池短路會出現(xiàn)電壓下降，甚至出現(xiàn)零值瓶。
（7）、蓄電池斷路時其端電壓高于正常值，電壓值視斷路程度而不同。（8）、蓄電池過充危害較大，鼓肚爆炸。（9）、極柱接觸不良易燒斷。
五、充電機運行狀態(tài)及注意事項
（1）、直流系統(tǒng)主回路開關(guān)應(yīng)當(dāng)在正常位置，各站有所不同。（2）、所有監(jiān)控器應(yīng)在開啟狀態(tài)。
（3）、主輔硅鏈正常在自動狀態(tài)，當(dāng)其不能滿足直流母線要求時可將其置于合適的手動擋位，雙硅鏈只調(diào)整一個即可。
（4）、微機監(jiān)控器內(nèi)有一套絕緣檢查裝置，但不能選線，每段母線各有一套絕緣檢查裝置可選線，大部分站每段母線各有一套絕緣檢查繼電器但不可選線。
（5）、隆堯站絕緣檢查開關(guān)0位時微機監(jiān)控器內(nèi)絕緣檢查裝置起作用，每段母線絕緣檢查裝置起作用。1位1#絕緣檢查裝置起作用。2位微機監(jiān)控器內(nèi)絕緣檢查裝置不起作用。3位2#絕緣檢查裝置起作用。絕緣檢查繼電器永遠起作用。（6）、充電機受溫度影響，518產(chǎn)品尤其突出。
（7）、監(jiān)控器有時誤報信息，可短時關(guān)掉其電源，但不能頻繁關(guān)停機，否則易燒顯示屏。（8）、每段直流饋線母線保證一個備用模塊。
六、直流系統(tǒng)接地查找
1、直流系統(tǒng)接地查找一般原則
（1）、“直流接地”信號發(fā)出后，可通過直流屏監(jiān)控器和絕緣檢查裝置找出接地支路號及接地狀態(tài)，支路號的排列大都是按直流饋線屏饋線開關(guān)從上至下或從左到右的順序，絕緣檢查裝置還可以顯示接地電阻（接地電阻小于15-20千歐時報警），判斷接地程度，可通過絕緣檢查開關(guān)判斷正對地、負(fù)對地電壓，判斷接地程度。有時絕緣檢查裝置判斷不出支路只報“直流母線接地”，此時有可能直流母線接地，也可能是支路接地。
（2）、直流接地信號發(fā)出后，必須停止二次回路上的工作，值班員應(yīng)詳細詢問情況，及時糾正修試人員的不規(guī)范行為。
（3）、利用萬用表測量正對地、負(fù)對地電壓，核對絕緣檢查裝置的準(zhǔn)確性。萬用表必須是高內(nèi)阻的，2000歐/伏，否則會造成另一點接地。（4）、試?yán)冸娬臼鹿收彰骰芈贰＃?）、試?yán)瓩z修間直流電源回路。（6）、試?yán)?80伏配電直流電源回路。（7）、試?yán)ㄓ嵾h動電源回路。（8）、解列蓄電池。（9）、解列充電機。
（10）、1段母線負(fù)荷倒至2段母線，判斷1段母線是否接地。（11）、使用接地查找儀對控制、保護、信號回路逐一查找。
2、查找接地舉例1（金店）
（1）、本站事故照明正常有交流供電，g1、g2、g3合位（2）、交流失電后啟動2c、3c繼電器事故照明回路有直流供電。（3）、斷開110保護小間。（4）、斷開220保護小間。（5）、斷開g3。（6）斷開g2。
（7）斷開直流饋線屏事故照明開關(guān)。
（8）、直流接地查找必須清楚回路，從末級斷電逐級排除判斷。
3、查找接地舉例2（金店110直流儲能回路）
（1）、zk1、zk2在合位。
（2）、整個回路的解環(huán)開關(guān)在斷開位置。
（3）、逐個斷開開關(guān)的直流儲能開關(guān)，判斷端子箱到機構(gòu)箱的回路是否正常。（4）、上述無問題后，從分段開關(guān)向前逐個斷開主回路開關(guān)判斷主回路是否正常。
七、直流設(shè)備驗收注意事項
（1）、值班員驗收不細留下責(zé)任不好處理。（2）、索取竣工圖紙。（3）、索取裝置說明書。（4）、索取專用工具、備品備件。
（5）、蓄電池編號是否正確，螺絲是否緊固，防止松動造成放電放不出來，釀成更大的事故。（6）、就地光子牌及監(jiān)控器聲光報警是否正常。各種故障信號應(yīng)當(dāng)模擬發(fā)信號，并傳到后臺
機。
（7）、直流接地信號要一一核對，防止所報支路號與實際不符。
八、名詞解釋
直流母線：直流電源屏內(nèi)的正、負(fù)極主母線。
合閘母線：直流電源屏內(nèi)供斷路器電磁合閘機構(gòu)等動力負(fù)荷的直流母線。直流分電屏：為實現(xiàn)分類供電而在各類直流負(fù)荷中心設(shè)置的直流供電屏。直流小母線：直流屏以外的，如控制或保護屏頂、直流分電屏內(nèi)的各類直流母線。直流饋線屏：由直流母線向直流小母線和直流分電屏供電的過渡屏體。直流饋線：直流饋線屏至直流小母線和直流分電屏的直流電源電纜。
核對性放電：在正常運行中的蓄電池，為了檢驗其實際容量，將蓄電池組脫離運行，以規(guī)定的放電電流進行恒流放電，只要其中一個單體蓄電池放到了規(guī)定的終止電壓，應(yīng)停止放電。浮充：充電機以恒壓對蓄電池進行自放電的補充，又對變電站正常直流負(fù)荷進行供電，充電機瞬時放電能力差。
均充：充電機以蓄電池廠家規(guī)定的時間（3個月）、規(guī)定的電壓（2.35n）對蓄電池進行穩(wěn)壓充電，拉動“打盹”的電池，均充完畢轉(zhuǎn)為浮充。
定充：老式相控充電機、磁飽和充電機沒有自動識別蓄電池狀態(tài)的能力，只有用人工的方法，以適當(dāng)?shù)碾娏鲗﹄姵爻潆姡娏骱愣?、電壓變化?.01q/12a），電壓達到規(guī)定值后停止定充。
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