变电站直流系统维护

第一篇：变电站直流系统维护

变电站直流系统1

变电站直流系统的运行人员培训(2006年4月)

变电站直流系统的接地原因及查找

王传才

251400 国网山东济阳县供电公司

1 直流系统的作用和地位

直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还为操作提供可靠的操作电源。直流系统对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。电力系统中直流操作系统采用对地绝缘运行方式。直流系统发生一点接地时，并不引起危害,仍能继续运行。但是潜在危险性很大，当发生另一点接地时，就有可能使信号、保护和控制回路误动或拒动，并且有使熔断器熔断、烧坏继电器触点的可能性。所以不允许直流系统长期一点接地运行，防止发展成两点接地故障。查找接地需借助装置和手动拉路。

2下面分析直流接地的原因

1、人为因素

因工作人员疏忽造成的接地，如在带电二次回路上工作，将直流电源误碰设备外壳，此种情况多为瞬间接地;在电缆沟施工将带电控制电缆损伤造成接地，控制电缆外皮绝缘损伤不一定立即发出信号，但具备一定外部条件如潮湿或操作时就可能引起直流接地;检修人员清扫设备时不慎将直流回路喷上水等。另外，检修人员检修质量的不良也会留下接地隐患，如室外设备未加防雨罩、二次回路漏接线等。我站综自改造时，工作人员将一个压板的背面接线端子未接实，运行一段时间后端子引线触碰柜门造成多次瞬间接地，这种缺陷查找很困难。

2、自然因素

直流回路在运行中常常受到多种不利因素的影响，如设备传动过程中的机械振动、挤压，设备质量不良，直流系统绝缘老化等都可引起接地或成为一种接地隐患。

3、气候因素

由于气候因素造成接地是一种最常见的情况。如雨天或雾天可能导致室外的直流系统绝缘降低造成直流接地。

4、设备缺陷

有的端子箱、机构箱没有通气、通风口，遇到阴雨天气湿度较大。还有部分设备的二次接线端子没有防雨罩，或接线端子位置不合适，遇到雨、雪天气，接线盒内积水发生接地现象。

5、直流系统本身缺陷

直流系统采用铅酸蓄电池，由于酸腐蚀等原因，电池产生泄漏，造成电池绝缘损坏，影响整个系统。

3直流接地的查找方法：

查找接地需借助装置和手动拉路。陈屯站采用BWZJ-Ⅱ-A型直流系统接地故障监测装置，能自动查找接地故障。自动查找能提高查找接地的速度，但由于直流网络的庞大，自动装置往往只能查到某些专用干路，对于具体细节或复杂的直流接地更多的还是要靠手动拉路查找。

在现场，当值班人员听到警铃响，看到直流接地光字牌发出时，首先应了解现场有无人员工作，然后检查接地监测装置判断哪一极哪一路接地。查接地之前必须依据运行方式、操作情况、气候影响判断接地点的位置，应尽量一步到位，缩短查找时间。当判断不出接地点时要进行拉路。拉路时，若负荷为环形供电，必须开环。本着先室外后室内的原则。在切断各专用直流回路时切断时间不得超过3秒钟，此时不论回路接地与否均应合上。

查找接地拉路顺序大致如下：当时有检修工作、易受潮或正进行操作的回路;选可疑或经常易接地的回路;选变压器及重要设备的控制回路。

1 变电站直流系统的运行人员培训(2006年4月)

下雨时主要查找暴露在室外的端子箱、密封不严的刀闸机构箱、无防雨罩的瓦斯继电器等设备，因为下雨渗水很容易产生直流接地。

两点及多点接地，需同时断开两路或几路直流回路，接地才能消失。要注意断开每一路接地点时观察直流电压恢复升高的情况，从而将接地点一路、一路的消除。此外，还有一种最难查找的接地，就是大范围、跨支路的多点不同时、不完全接地。此种情况多为雨天所致，而同一点往往也是时好时坏，遇到此种情况，只有细心观察，抓住机会进行查找。

运行经验表明，直流绝缘降低，一般由220KV或110KV刀闸的操作机构箱漏进雨水，打湿了端子排和辅助接点所致。其次，还发生过10KV开关的机构储能回路接地的情况。 注意事项：

1、二人在场，一人负责拉路，另一人负责监视仪表;

2、仪表检查时所用仪表的内阻不应低于2000欧/伏;

3、在切断重要回路时，其切断时间不得超过3秒;

4、禁止用灯泡查找直流接地故障点;

5、当直流系统发生接地时，禁止在二次回路上工作，并做好防止直流另一点接地的安全措施;

6、因中断直流电源可能引起误动的保护，在拉路前临时停用，并做好保护拒动的措施;断开晶体管保护直流电源时，应先将控制回路断开，后断保护回路，恢复时相反;

7、控制回路上查找接地故障时，若采用熔丝投、切时应先拔“+”电源，然后拔“-”电源;投入时次序相反;

8、查找接地尽量避免断开信号电源;

9、双回路供电直流负荷，两只开关须同时拉开，取下熔丝时亦应同时取下;

4结束语：

1、人工查找直流系统接地故障是一件十分复杂的工作，当运行人员查找发生困难时，应及时汇报，请专业人员查找;

2、人工查找相对费时费力，平时维护时要注意处理好电气绝缘，尽力保持电气设备工作场所空气干燥，达到防患于未然，并平时要保证自动接地查找装置完好。

3、运行人员及有关专业人员，只有掌握查找直流接地的原则，并灵活运用查找方法，才能快速有效查到接地故障点。直流系统接地现象较复杂，要熟练掌握查直流接地这门技术需要不断地实践和总结。

第二篇：变电站直流系统改造技术

摘 要 由于变电站直流系统的改造难度大，风险高，必须结合变电站实际情况，综合性、系统性、科学性的提出相关改造技术措施，以保证改造过程中电力系统的安全运行，避免相关事故或者缺失的发生，文章主要以110kV变电站直流系统为研究对象，针对当前变电站直流系统运行过程中存在的不足，提出了改造当前变电站直流系统的技术措施。

关键词 变电站;直流系统;改造;问题;方案

中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)101-0099-02

直流系统是变电站的动力核心，为继电保护设备、自动装置、监控系统、远动系统等电气设备的正常运行和遥控操作提供直流电源保证。伴随着电力、通信、计算机技术的飞速发展，微机型保护装置和安全自动装置被广泛应用于变电站，这就对站用直流电源提出了更高的要求。目前而言，大部分110kV常规变电站的直流系统为电磁型直流设备(相控硅整流电源)，这种直流系统在精准性、可靠性、稳定性、纹波系数、效率等方面都已不能满足电网的发展趋势，以及二次设备的应用要求，变电站直流系统的改造将是不可避免的趋势，也是电力系统持续发展的需要。

1 变电站直流系统运行及改造存在的问题

随着电力技术的发展，许多110kV常规变电站被改造成综合自动化变电站以实现了无人值班，原有直流系统的缺陷逐渐显现出来，这些缺陷是不能适应电网的发展趋势的，所以必须对其进行改造。当前大多数110kV变电站仍采用单电单充直流系统供电模式。传统的变电站直流系统主要呈现出以下几个方面的问题：

1)工作母线结线布置复杂。控制屏中直流母线水平置于屏的中部，屏顶还设有多根小母线主要是控制信号音响等，因结构复杂和设备间距比较小，在设备出现接触不良等与之相关的问题时而难以处理

解决。

2)灯光信号和仪表维护困难。传统的直流屏，由于其屏的正面不使用活动门的方式，这样就不能更换装于屏面上损坏后的仪表、信号等设备。

3)绝缘监察装置动作灵敏度不高。传统的直流系统虽能能正确反映单极明显接地现象，但无法反映出正确的接地回路，因为它主要是采用电磁式绝缘监察装置反映直流系统的接地，才会导致这种现象发生。

4)通讯接口与微机进行联接时无法提供数据。随着电力系统自动化的不断深入，以及电网规模的扩大，必须对存在以上缺陷的变电站直流进行改造，但供电模式下的110kV综合自动化变电站的改造也面临着一些问题：①在一些变电站中，因为服役时间较长，需要日常维护的铅酸蓄电池和直流电源系碱性蓄电池组，已不能适应电力系统继电保护装置，尤其是不能适应微机保护装置对直流电源的安全技术标准。②在更换过程中，如果发生断线、短路或者接地等问题时，都极有可能致使保护装置误动或拒动造成大面积停电发生，更为严重的能造成电网事故。为了保证供电的安全可靠要求在全站不失去直流电源的情况下更换，也就是不停电进行直流系统更换。③直流改造时旧直流屏不能带电移出，新直流屏不能带电就位，以确保设备及人身的安全。新、旧直流屏电路割接的难度大，在旧屏转换为新屏的过程中，如何确保继电保护及开关操作所需的直流电源安全可靠，成为了110kV变电站直流系统改造工程需要解决的关键问题。

2 变电站直流系统改造方案

直流系统改造的目的就是提高直流系统运行的可靠性和供电质量，这是衡量直流电源的重要指标，所以需要综合性、科学性的制定改造

方案。

在变电站直流系统改造过程中对于合闸电源及控制电源需要做出以下情况说明：

1)变电站断路器合闸电源仅在断路器合闸时使用，因为平时空载，所以允许短时的停电，因此在更换过程中不再对合闸电源进行说明，停用各馈线重合闸就可以了。

2)要保证电力设备的安全运行，控制、保护电源及信号电源至关重要，绝不允许中断。因此，主要对控制电源进行情况说明。对原有直流系统馈线网络进行认真的核查后，才能制定更换方案，总体的更换方法是：利用临时系统转接负载来搭建一个简易的临时直流系统，如图1所示。用临时电缆将馈线支路直流，是由这条支路的受电侧电源接入点而引至空气开关的下侧。此时，就相当于把原来的直流电源引至空气开关的下方向。在它具体的实施方法上面临以下两个方案：①先把原来的直流系统断掉，然后把上图中的空气开关和上，这样做的有利之处是两套直流系统间的转换过程简单化。虽然在这种转换过程比较快，但是瞬间的变化直流电压，很容易产生一些严重的后果，例如：电源插件损坏、保护装置误发信号等。为了避免这些问题要提前申请退出全站的保护出口压板，等到直流系统转换完成后再恢复压板，而且必须在新的直流系统安装调试完成后，再重复一次上述的过程，然后拆除临时直流电源。这样至少需要2h左右的操作过程，这是不能允许的，因为在这段时间内，就相当于变电站在没有保护的情况下运行。②首先把空气开关闭合，把临时直流电源合并入系统拆去原来的直流电源，等新的直流屏安装和调试完成后，然后重复以上的方法拆掉临时直流系统就可以。这样做的缺点在于容易导致不同直流系统间产生压差，而且因为蓄电池的内阻较小致使容易产生较大的环流。同时这样做也有很多优点：第一，确保了在更换直流的过程中可以保持对外的直流供电;第二，更换过程中避免了对保护设施压板的操作，所以选用这种方法。避免产生环流，可以调整临时直流系统的电压来把两套直流系统间的电压差缩小，并缩短两套直流系统并联时间，这样就把环流的影响降到了最低程度。

根据上面成功的实验方案，制定了下面直流屏更换“旧直流屏一临时直流电源系统一新直流屏”供电转换施工方法：用临时充电机和电池组搭建一个临时的系统，将直流馈供支路转到临时直流系统空气开关下面;在临时直流系统中引出一组直流电源，然后接到空气开关上方，再把原直流系统的充电机停止使用;切断原来直流屏的馈供支路并合上临时充电机的交流输入电源，合并空气开关，这样负载转到临时直流电源供电;这样使临时直流系统工作正常;切断旧直流屏交流输入电源拆除旧直流屏;新直流屏回到原来的位置，然后安装电池，连线接交流，并调试正常;重复上述方法，就可以把负载接入新的直流屏;核对检查一下各馈供支路极性是否正确，新屏是否运行正常。

3 变电站直流系统改造注意事项

1)事先熟悉现场直流系统设备实际接线图纸、负荷电缆出线走向，核实原直流接线合闸正母线与控制母线是正极还是负极共用，仔细查看工作地点与其他设备运行是否相互联系。

2)更换前，需要对作为临时系统的蓄电池组进行仔细检查，将电池组充好电，测量其输出电压是否满足要求，以保证临时供电系统的可靠性。直流系统大多采用辐射型供电，负载线路多，在切改过程中为了防止出现漏倒的现象，要求我们提前做好负载线路的标识工作，将出线名称与电缆一一对应清楚，并标识明确。

3)临时接线时考虑引线截面，各连接头接触良好、牢固。由于一般的临时充电机只有一路交流电源输入，这样为了不让失去交流电带来的一些问题发生，在更换之前就应对站用低压备用电源自动投入功能进行检查试验。

4)电池容量选择和模块的配置。首先电池容量在选择时要进行直流负荷的整理统计，直流负荷按性质通常分为经常负荷、冲击负荷、事故负荷。经常负荷的作用是保护、控制、自动装置及通信的设置。冲击负荷是指极在短时间内，增加大电流负荷。冲击负荷是指在瞬间时间内来增加的大电流负荷，例如合闸操作、断路器分等。事故负荷是指在停电后，必须采用直流系统供电的负荷，比如：通信设置、UPS等。针对以上三种直流负荷统计分析，就可以把事故状态下的直流放电容量整理计算出。一般直流系统的蓄电池(220kV的变电站)要选用两组电池的容量是150AH～200AH。直流系统的蓄电池(110kV的变电站)要选择一组电池容量是100AH～150AH。直流系统的蓄电池(35kV的变电站)要选择一组电池容量是50AH～100AH。模块数量的配置是要全部模块出额定电流总值要大于或等于最大经常负荷加蓄电池充电电流。例如：100AH的蓄电池组，它的充电电流是0.1c100=10A，在没有计算经常负荷时，选用两台额定电流5A电流的模块就可以满足对蓄电池的充电，要实现N+1冗余总共选择3台5A模块。

5)尽量避免在更换过程中对变电站设备进行遥控分、合闸操作。如必须操作，只能在变电站手动分、合闸。更换过程中密切监视直流系统电压情况。

6)直流系统改造过程中为了确保设备及人身的安全，旧直流屏不能带电移出，所以在拆除旧直流屏前应确保设备不带电。

4 结束语

通过对变电站直流系统改造及对显示模块、告警模块、手动调压、控制方式等方面的测试，各个部分的操作和功能都得到了改善，满足相关技术要求，且蓄电池组放电容量充足，池电压均衡、平稳。改造后的直流系统满足变电站设备对直流系统可靠性、安全性、稳定性等方面的要求。为保证五常变设备的安全运行起到至关重要的作用。

参考文献

[1]贺海仓,朱军.变电站直流系统配置应注意的几个问题[J].铝加工,2011,1.

[2]黄振强,林品凤.110kV变电站直流系统剖析[J].电力学报,2010,6.

第三篇：220kv变电站直流系统

220kv变电站直流系统讲义一：220kv变电站直流母线基本要求：

1、2006年全公司无人值班改造即将启动，了解直流母线改造方案可帮助大家更好的对大修工作进行监督和验收，防止在各个环节出现不符合要求的问题出现，必须按照省公司技术方案进行。 2.

蓄电池组、充电机和直流母线

2.1设立两组蓄电池，每组蓄电池容量均按单组电池可为整个变电站直流系统供电考虑。 2.2设两个工作整流装置和一个备用整流装置，供充电及浮充之用，备用整流装置可在任一台工作整流装置故障退出工作时，切换替代其工作。

2.3直流屏上设两段直流母线，两段直流母线之间有分段开关。正常情况下，两段直流母线分列运行，两组蓄电池和两个整流装置分别接于一段直流母线上。 2.4具有电磁合闸机构断路器的变电站，直流屏上还应设置两段合闸母线。

2.5 220kV系统设两面直流分电屏。分电屏Ⅰ内设1组控制小母线(KMⅠ)、1组保护小母线(BMⅠ);分电屏Ⅱ内设1组控制小母线(KMⅡ)、1组保护小母线(BMⅡ)。 2.6 110kV系统设1面直流分电屏，屏内设1组控制小母线(KM)、1组保护小母线(BM)。 2.7 10kV/35kV系统的继电保护屏集中安装在控制室或保护小间的情况下，在控制室或保护小间设1面直流分电屏。

2.8 信号系统用电源从直流馈线屏独立引出。

2.9 中央信号系统的事故信号系统、预告信号系统直流电源分开设置

2.10 每组信号系统直流电源经独立的两组馈线、可由两组直流系统的两段直流母线任意一段供电。

2.11 断路器控制回路断线信号、事故信号系统失电信号接入预告信号系统;预告信号系统失电信号接入控制系统的有关监视回路。

2.12 事故音响小母线的各分路启动电源应取自事故信号系统电源;预告信号小母线的各分路启动电源应取自预告信号系统电源。

2.13 公用测控、网络柜、远动柜、保护故障信息管理柜、调度数据网和UPS的直流电源从直流馈线屏直接馈出。

二、直流系统现状：

2005年，国电公司在总计6217套直流充电装置中，高频开关电源型充电装置3476套，占55.91%。相控性2631套，占2.32%，磁放大型110套，占1.77%。在总计6897套蓄电池中阀控型5536组占80.27%，防酸型710组占10.37%，隔镍621组占9%。

据统计，2002年至2004年110-500Kv站用直流系统故障共14次，全部是直流电源系统自身故障，110站12次，占85.7%，220站2次站14.3%。14次故障中，蓄电池故障5次，占35.7%，其中由于充电装的监控模块损坏，长时间过充电造成整组蓄电池全部鼓肚损坏一次;

蓄电池爆炸起火，造成全站直流失压在220和110变电站各一次;蓄电池极柱烧毁一次;蓄电池内部短路，造成全站直流失压一次。充电装置故障9次，占64.3%，其中硅整流装置烧坏，造成全站直流失压一次;直流回路短路越级到总保险熔断，造成全站直流失压一次;直流回路熔断器与空气短路器混用且级差不配合，在直流回路发生短路时，支路空气断路器未动作，越级到蓄电池总保险熔断一次;充电装置控制插件等6次。

直流系统缺陷主要原因有：一是高频开关模块缺陷率高，影响设备运行。二是蓄电池缺陷严重，包括电池开路、容量崩溃、端电压低、漏液等。三是监控装置缺陷频繁，包括控制失灵、控制精度差等，严重影响蓄电池质量和寿命。四是充电装置自身缺陷多，包括硅整流损坏造成直流失压、阀控蓄电池配相控充电机其稳压稳流精度满足不了要求、充电装置死机、防雷抗干扰能力差、降压单元或其它元件损坏等。五是绝缘检查装置运行可靠性差，包括死机、选线不正确、报警失灵、装置损坏等。 三：直流母线接线方式：

1、直流系统运行一般规定：

(1)、220Kv变电站一般采用单母线分段接线方式，110Kv变电站一般采用单母线接线方式。直流成环回路两个供电开关只允许合一个，因为母联开关在断开时，若两个开关全在合位就充当母联开关，其开关容量小，线型面积小，又不符合分段运行的规定。直流成环回路分段开关的物理位置要清楚，需要成环时应先合上母联开关再断开直流屏上的另一个馈线开关。

(2)、每段直流馈线母线不能没有蓄电池供电。 (3)、充电机不能并列运行。

(4)、正常情况下，母联开关应在断开位置。 (5)、绝缘检查装置、电压检查装置始终在运行状态。 (6)、投入充电机时先从交流再到直流。停电时顺序相反。

(7)、母线并列时首先断开一台充电机，投入母联开关，在断开检修蓄电池。 (8)、母线由并列转入分段时首先合上检修蓄电池，断开母联开关，再投入充电机。

2、直流母线接线方式举例1(王段)：

(1)、本接线方式绝缘检查装置、电压检查装置、闪光装置各两套。

(2)、正常运行方式：1#充电机经QK1供直流母线代蓄电池1运行，直流母线经QK2和降压硅堆供1段直流馈线母线运行(同理2#充电机)，QK

5、QK6在断开位置。此接线方式属于负调压。

(3)、1#充电机短时间检修：断开QK1，蓄电池1处于放电状态。送电时合上QK1。 (4)、1#充电机长时间检修：断开QK1，合上QK5或QK6;送电时断开QK5和QK6，合上QK1。

(5)、蓄电池1检修：断开QK1，合上QK5或QK6，断开蓄电池1保险。合上开蓄电池1保险，断开QK5和QK6，合上QK1。

(6)、单独对蓄电池1进行充放电试验：断开QK1，合上QK6，断开QK2，蓄电池按照规定电流放电，放电完毕由充电机自动充电至浮充状态。实验完毕后恢复正常运行方式：断开QK1(此时正在充电方式)，合上QK2，断开QK6，合上QK1。

3、直流母线接线方式举例2(南宫)：

提示：图中从左到右四个硅堆分别为：DN

5、DN

7、DN

8、DN9。

(1)、正常时Q

7、Q

8、Q

11、Q

12、Q13在断开位置。

(2)、1#充电机短时间检修：断开Q

3、Q1，Q7应在断开位置，1#蓄电池组处于放电状态。恢复时合上Q

1、Q3。

(3)、1#充电机长时间检修：断开Q

3、Q1，Q7应在断开位置，合上Q

12、Q13(或Q11)。恢复时断开Q

12、Q13(或Q11)，合上Q

1、Q3。

(4)、蓄电池1检修：断开Q

3、Q1，Q7应在断开位置，合上Q

12、Q13(或Q11)，断开Q5。恢复时合上Q5，断开Q

12、Q13(或Q11)，合上Q

1、Q3。

(5)、单独对蓄电池1进行充放电试验：断开Q

3、Q1，Q7应在断开位置，合上Q

12、Q13(或Q11)，断开Q5，合上Q

1、Q7。恢复时合上Q5，断开Q

12、Q13(或Q11)，合上Q

1、Q3。断开Q7。

(6)、正常情况下DN

5、DN

6、Q9加DN

8、Q10加DN7保证直流馈线正母线不失电。 (7)、正常情况下Q

12、Q13作为母联开关，Q11作为备用母联开关，Q12也可以作为Q

9、Q10的备用。

4、直流母线接线方式举例3(金店)：

(1)、正常运行中，ZK

7、ZK8在断开位置，ZK6在合位(因为二极管的隔离作用，理论上认为母线是分段的)

(2)、ZK

1、ZK2在母线位置，ZK5在断开位置，ZK

3、ZK3在合位。 (3)、1#充电机检修：断开ZK1。 (4)、1#蓄电池检修：断开ZK

1、ZK3。

(5)、单独对蓄电池1进行充放电试验：ZK1在电池位置，断开ZK3。

5、直流母线接线方式举例3(隆尧)：

(1)、ZK

3、ZK4是两个会为备用的母联开关。

(2)、3#机可对1#电池单独充放电，2#电池则不能。

四、蓄电池运行状态及注意事项

(1)、蓄电池组正常运行再浮充状态，电池亏电或在厂家规定的周期进行均充。 (2)、蓄电池浮充电压25℃时2.23伏，均充2.35伏。

(3)、充电机运行在自动程序中，但必须监视蓄电池的单体电压、外观(爬碱、鼓肚)，控制蓄电池室温度(25℃)。

(4)、蓄电池保险熔断发出信号后，应将母联开管立即合上(此时充电机短时并列)，然后断开为本蓄电池组充电的充电机，然后对电池检查。 (5)、虽然有蓄电池巡检装置，但每天要测量单体电压。 (6)、蓄电池短路会出现电压下降，甚至出现零值瓶。

(7)、蓄电池断路时其端电压高于正常值，电压值视断路程度而不同。 (8)、蓄电池过充危害较大，鼓肚爆炸。 (9)、极柱接触不良易烧断。

五、充电机运行状态及注意事项

(1)、直流系统主回路开关应当在正常位置，各站有所不同。 (2)、所有监控器应在开启状态。

(3)、主辅硅链正常在自动状态，当其不能满足直流母线要求时可将其置于合适的手动挡位，双硅链只调整一个即可。

(4)、微机监控器内有一套绝缘检查装置，但不能选线，每段母线各有一套绝缘检查装置可选线，大部分站每段母线各有一套绝缘检查继电器但不可选线。

(5)、隆尧站绝缘检查开关0位时微机监控器内绝缘检查装置起作用，每段母线绝缘检查装置起作用。1位1#绝缘检查装置起作用。2位微机监控器内绝缘检查装置不起作用。3位2#绝缘检查装置起作用。绝缘检查继电器永远起作用。 (6)、充电机受温度影响，518产品尤其突出。

(7)、监控器有时误报信息，可短时关掉其电源，但不能频繁关停机，否则易烧显示屏。 (8)、每段直流馈线母线保证一个备用模块。

六、直流系统接地查找

1、直流系统接地查找一般原则

(1)、“直流接地”信号发出后，可通过直流屏监控器和绝缘检查装置找出接地支路号及接地状态，支路号的排列大都是按直流馈线屏馈线开关从上至下或从左到右的顺序，绝缘检查装置还可以显示接地电阻(接地电阻小于15-20千欧时报警)，判断接地程度，可通过绝缘检查开关判断正对地、负对地电压，判断接地程度。有时绝缘检查装置判断不出支路只报“直流母线接地”，此时有可能直流母线接地，也可能是支路接地。

(2)、直流接地信号发出后，必须停止二次回路上的工作，值班员应详细询问情况，及时纠正修试人员的不规范行为。

(3)、利用万用表测量正对地、负对地电压，核对绝缘检查装置的准确性。万用表必须是高内阻的，2000欧/伏，否则会造成另一点接地。 (4)、试拉变电站事故照明回路。 (5)、试拉检修间直流电源回路。 (6)、试拉380伏配电直流电源回路。 (7)、试拉通讯远动电源回路。 (8)、解列蓄电池。 (9)、解列充电机。

(10)、1段母线负荷倒至2段母线，判断1段母线是否接地。 (11)、使用接地查找仪对控制、保护、信号回路逐一查找。

2、查找接地举例1(金店)

(1)、本站事故照明正常有交流供电，G

1、G

2、G3合位 (2)、交流失电后启动2C、3C继电器事故照明回路有直流供电。 (3)、断开110保护小间。 (4)、断开220保护小间。 (5)、断开G3。 (6)断开G2。

(7)断开直流馈线屏事故照明开关。

(8)、直流接地查找必须清楚回路，从末级断电逐级排除判断。

3、查找接地举例2(金店110直流储能回路)

(1)、ZK

1、ZK2在合位。

(2)、整个回路的解环开关在断开位置。

(3)、逐个断开开关的直流储能开关，判断端子箱到机构箱的回路是否正常。 (4)、上述无问题后，从分段开关向前逐个断开主回路开关判断主回路是否正常。

七、直流设备验收注意事项

(1)、值班员验收不细留下责任不好处理。 (2)、索取竣工图纸。 (3)、索取装置说明书。 (4)、索取专用工具、备品备件。

(5)、蓄电池编号是否正确，螺丝是否紧固，防止松动造成放电放不出来，酿成更大的事故。 (6)、就地光子牌及监控器声光报警是否正常。各种故障信号应当模拟发信号，并传到后台

机。

(7)、直流接地信号要一一核对，防止所报支路号与实际不符。

八、名词解释

直流母线：直流电源屏内的正、负极主母线。

合闸母线：直流电源屏内供断路器电磁合闸机构等动力负荷的直流母线。 直流分电屏：为实现分类供电而在各类直流负荷中心设置的直流供电屏。 直流小母线：直流屏以外的，如控制或保护屏顶、直流分电屏内的各类直流母线。 直流馈线屏：由直流母线向直流小母线和直流分电屏供电的过渡屏体。 直流馈线：直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电缆。

核对性放电：在正常运行中的蓄电池，为了检验其实际容量，将蓄电池组脱离运行，以规定的放电电流进行恒流放电，只要其中一个单体蓄电池放到了规定的终止电压，应停止放电。 浮充：充电机以恒压对蓄电池进行自放电的补充，又对变电站正常直流负荷进行供电，充电机瞬时放电能力差。

均充：充电机以蓄电池厂家规定的时间(3个月)、规定的电压(2.35N)对蓄电池进行稳压充电，拉动“打盹”的电池，均充完毕转为浮充。

定充：老式相控充电机、磁饱和充电机没有自动识别蓄电池状态的能力，只有用人工的方法，以适当的电流对电池充电(电流恒定、电压变化，0.01Q/12A)，电压达到规定值后停止定充。

第四篇：浅谈变电站直流系统接地问题

摘要：直流系统是变电站的一个重要组成部分，直流系统接地是常见的缺陷。主要介绍了变电站直流接地的危害，并对直流系统接地的原因进行分析及查找方法，从而找到相应的防范措施来保证直流系统的稳定运行。 关键词：直流系统;接地;绝缘;断路器

0 引言

变电站直流系统以蓄电池储存能量，以充电机补充能量，向全站保护、监控、通讯系统提供不间断电源，确保其安全、稳定、可靠运行。正常情况下正、负极对地均为绝缘的，发生一点接地时，正、负极对地电压发生变化，接地极对地电压降低，非接地极电压升高，供电可靠性大大降低，因为在接地点未消除时再发生第二点接地，极易引起直流短路和开关误动、拒动，所以直流一点接地时，设备虽可以继续运行，但接地点必须尽快查到，立即消除或隔离。

1 直流接地故障产生的主要原因

1.1 基建及施工遗留的故障隐患

在发电公司建设施工或扩建过程中，由于施工及安装的种种问题，会遗留下电力系统故障的隐患，直流系统更是故障隐患的薄弱环节，这些环节在投产初期不易控制和检查，投运时间越长，系统接地故障的概率就越大。

1.2 外力损伤

直流回路在运行过程中不可避免地要受到检查维护人员在工作过程中因挤压、移动、及不当冲洗等外力造成的损伤。

1.3 质量原因

因市场供应直流电缆设备质量参差不齐，质量不良的直流电缆成为一种直流接地的故障隐患。

1.4 自然原因

发电厂直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境、气候的变化、电缆和接头的老化及设备本身的问题等而发生直流接地故障，特别是处于沿海地区的电厂，因海拔较低且处于高盐、高湿环境，更不可避免地会发生直流系统接地故障。

2 直流系统两点接地的危害分析 现以图1为例说明直流接地的危害。当图1中A点与C点同时有接地出现时，等于+KM、-KM通过大地形成短路回路，可能会使熔断器1RD或2RD熔断而失去保护电源;当B点与C点同时有接地出现时，等于将跳闸线圈短路，即使保护正常动作，TQ跳闸线圈也不会起动，断路器就不会跳闸，因此在有故障情况下就要越级跳闸;当A点与B点或A点与D点同时接地时，就会使保护误动作而造成断路器跳闸。直流接地的危害不仅仅是以上所谈的几点，还有很多，在此不一一介绍了。

图1 直流接地示意图

3 直流接地故障的查找方法及存在的问题

排除直流接地故障，首先要找到接地的位臵，这就是常说的接地故障定位。直流接地大多数情况不是一个点，可能是多个点，或者是一个片，真正通过一个金属点去接地的情况是比较少见的。更多的会由于空气潮湿，尘土粘贴，电缆破损，或设备某部分的绝缘降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不稳定，随着环境变化而变化。因此在现场查找直流接地是一个较为复杂的问题。

3.1拉回路法

这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。所谓“拉回路”，就是停掉该回路的直流电源，停电时间应小于三秒。一般先从信号回路，照明回路，再操作回路，保护回路等等。该种方法，由于二次系统越来越复杂，大部分的厂站由于施工或扩建中遗留的种种问题，使信号回路与控制回路和保护回路一个严格的区分，而且更多的还形成一些非正常的闭环回路，必然增大了拉回路查找接地故障的难度。正由于回路接线存在不确定性，往往令在拉回路的过程中，常常发生人为的跳闸事故，再加上微机保护的大量应用，微机保护由于计算机的运行特性也不允许随意断电。 “拉回路”可能导致控制回路和保护回路重大事故发生。 3.2直流接地选线装臵监测法

这是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装臵。该装臵的优点是能在线监测，随时报告直流系统接地故障，并显示出接地回路编号。缺点是该装臵只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，但对具体的接地点无法定位。技术上它受监测点安装数量的限制，很难将接地故障缩小到一个小的范围。而且该装臵必须进行施工安装，对旧系统的改造很不便。此类装臵还普遍存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。

3.3便携式直流接地故障定位装臵故障定位法

该装臵是近几年开始在电力系统较为广泛应用的产品。该装臵的特点是无需断开直流回路电源，可带电查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”的方法，极大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且该装臵可将接地故障定位到具体的点，便于操作。目前生产此类产品的厂家也较多，但真正好用的产品很少，绝大部分产品都存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。

4 防范措施

4.1 经常检查各支路直流系统的绝缘状况 ,对于户外电气设备和热工就地装臵的直流系统的绝缘状况更应经常检查 ,要特别注意检查各支路的跳闸回路。具体检查方法:将该支路的断路器合上(注意:此时隔离开关应在断开位臵或断路器拉至试验位臵) 。然后取下该支路的直流电源的熔断器 ,在熔断器的下方(即负荷侧)将正、负极短接 ,用兆欧表检查绝缘电阻是否符合要求 ,如发现接地应及时消除。

4.2 发生直流系统接地时 ,常采用取下直流熔断器来观察直流接地是否消失 ,在取直流熔断器时应先取非接地极的熔断器;在投熔断器时 ,先投非接地极的熔断器。其目的是使非接地极对地电容有一定的充电时间 ,使该支路的正、负电源间在未形成回路前 ,先使非接地极电容充上一定电压 ,即 Uc不等于0 ,从而降低 UL ,防止断路器误动。

4.3 出口继电器和断路器的跳闸线圈的动作值按规程要求为(30 % - 70 %) UH ,实际工作中调整在(60 %- 70 %) UH之间最好。

4.4 运 行维 护人员必须熟悉现场运行规程，在直流回路工作时，做好安全措施，防止保护误动。

5 结束语

直流电源在电力系统的作用十分重要，着重分析了直流接地对保护装臵的影响，在什么情况下可能造成保护误动和拒动，从而更好地为运行维护人员提供参 考依据，有利于更好地保证直流系统的稳定，从而保证电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]张信，卢灿遹. 直流系统接地的危害分析与处理

[2]苏玉林 刘志民 熊深. 怎样看电气二次回路图

[3]张善全. 电力系统直流接地危害性分析及预防措施例

第五篇：变电站直流监控系统的实现

摘 要 提出了一种可对无人值班变电站内直流设备进行远方监控的系统，它利用了站内的电话通道，可以实现：直流设备远方监控、直流设备运行历史查询和设备运行异常的情况上报等功能。

电力系统中的直流电源部分由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。它的作用是：正常时为变电站内的断路器提供合闸直流电源;故障时，当厂、站用电中断的情况下为继电保护及自动装置、断路器跳闸与合闸、载波通信、发电厂直流电动机拖动的厂用机械提供工作直流电源。它的正常与否直接影响电力系统的安全可靠运行。

过去，电力系统的各个变电站都有人值守，可以对直流设备的运行状态进行定期检查，因而可以及时发现并处理其出现的异常现象，保证变电站的安全稳定运行。目前，电力系统推广无人值班变电站，虽然调度中心可以通过远动通道获取变电站运行情况的实时信息，但是对于直流部分只能得到少量的重要信息(包括：遥信量——充电机交流电源故障，充电机故障，直流绝缘接地，直流电源电压异常;遥测量——控母电压)。它不能反映直流系统运行的详细信息，特别是它不能发现系统刚刚开始出现异常运行的情况，直到长期的异常运行发展为故障时才上发调度，此时，事故已经扩大。如果能在异常现象刚出现时就及时发现并及时处理，就可以避免异常情况扩大。所以需要设备维护人员对其进行定期检查。此外，对直流设备运行的控制也是由维护人员进行现场操作的。变电站多，维护人员少，显然无法保证按期按量完成。在这种情况下，直流监控系统应运而生。它的主要作用就是把各变电站的直流设备信息上送到监控中心，供其查询，同时监控中心也可以向各站发送控制命令。这样，维护人员不但可以在监控中心对直流设备进行远方监控，还可以及时发现设备运行的不正常状态，及时处理，而不等其发展演变成事故。所以，直流监控系统的建立，可以节省人力物力，提高工作效率。 1 通道选择

目前，变电站上送调度中心的各种信息，如遥测、遥信、遥控、主要设备状态和报警信息等，都是通过远动通道传输的，这些信息对实时性的要求很高，不希望其它信息占用而使通道拥挤，影响调度的正常工作。所以直流设备的运行信息必须从另一个通道进行远方传送。目前，变电站中除远动通道之外，还有一个电话通道，这个通道一般是作为工作人员现场工作时使用，以及其它辅助系统如安全报警系统必要时使用。通常此通道是处于闲置状态，但又是必设的，所以可以用它作为直流监控系统的信息通道。

直流监控系统的数据信息量少，发送时占用通道时间短。这样，可以在工作时拨通，占用通道，结束后挂掉，和其它系统分时地使用通道，从而保证各个系统的正常运行。 2 系统构成

监控中心计算机通过 modem 连入电话网。而监控器也通过 modem 与电话网相连。双方 modem 都可以相互呼叫对方，通过双方 modem 和电话网建立通信链路，互传信息。这样，监控中心计算机可以通过这个通信链路，采取各站监控器的信息，发送控制命令，各站监控器也可把每日定时运行数据和异常情况信息上报中心。系统包括3部分：监控器是前置机系统，负责设备数据的采集、运行状态的控制和信息的上送;监控中心是后台机系统，是基于 PC 机上运行的，它负责对所有变电站的监控器发送命令，接收其运行数据以及对数据进行处理和分析;两者之间的数据通信依靠 modem 和电话网建立。监控中心和监控器是一对多系统。 3 监控器设计 3.1 监控器原理

监控器是安装在各变电站的一套系统，它采集各直流设备的运行状态信息，对其进行控制，把各数据信息上送监控中心和其它监控单元。

监控器用工控机设计，其 I/O 端口作输入和输出使用，它可直接从直流设备上采得测量量、状态量以及蓄电池绝缘状态等信息，也可以对直流设备进行控制和调节，如充电机的开关机动作、均充浮充改变、均浮充电压的改变以及馈线的合断等。另一方面，微机控制器通过 RS232 或 modem 方式把四遥信号上送到 RTU 或调度中心，把所有直流设备的运行信息通过 modem 经电话网送到设备维护人员所在的监控中心。 3.2 监控器软件设计

监控器软件由4个模块组成：通信模块，数据收发模块，I/O 模块和数据处理模块。

通信模块的作用是为数据的传输作好通信的准备，包括打开、关闭 modem 以及自动拨号的功能。软件设置定时打开和关闭 modem，这使得本系统可以和其它如报警系统分时使用电话通道。自动拨号是在直流设备发生异常事件时，自动拨通监控中心的 modem，向其发送相应报警信息。

数据收发模块主要负责通信链路建立后的数据收发事务。发送的数据包括：各直流设备当时的运行信息;本监控器存贮的24 h内固定时间历史数据;24 h内所有报警信息。接收的数据包括监控中心的控制和调节命令等。

I/O模块功能包括：提供监控器的人机输入界面，监控器对各直流设备量的采集以及对其进行的控制。

数据处理模块是监控器的核心模块，它一方面把 I/O 模块取得的数据进行处理，根据设定的时间间隔把每日的数据存入库中，以待数据收发模块上送监控中心。这些数据每日更新。另一方面，它把由收发模块接收到的调控命令进行分析后，提供控制信息给 I/O 模块使用。 4 监控中心设计

监控中心是一台微机，其上运行监控中心后台软件。

监控中心软件主要包括4个部分：通信模块，数据库形成模块，主控模块以及报表打印模块。

通信模块的作用和监控器的通信模块功能相同，作用为拨通变电站的监控器 modem,建立通信链路，向下发送控制命令信息，此外它也可以被对方叫通，接收其上传的信息。此模块用 Visual Basic 5.0 开发，它仅仅根据通信的要求，拨通 modem，建立通信的链路即可。可送具体数据则与其无关，由主控软件部分负责处理。

数据处理模块两个作用;一是形成各站的直流设备的信息库;二是把每日采集来的各站的日数据整理入库，形成所有变电站直流设备的历史数据库。用户可以根据实际情况，灵活地建立各个变电站及站内所有直流设备的数据库，灵活地维护所有站内信息，维护后此系统自动存库，灵活性强并且操作简单方便。此外，各变电站监控器每日定时把日数据上送监控中心，后者在接收后根据各站名存入各自数据库中，形成历史库，供报表打印系统查询时使用。

主控软件提供人机界面，是基于 Windows 95 操作系统的操作界面，用鼠标和键盘对屏幕上的图形进行操作。只要用鼠标点取设备元件所对应的图元，就可以查询和控制此设备，也可以用键盘输入设备的参数达到对设备运行参数远方调节的目的。维护人员对运行站内设备的查询和控制可以通过鼠标和键盘实现。当通信模块建立通信链路后，它可以打开远方送来的数据信息，显示在屏幕上，并把这些数据交数据处理模块处理。另外它也把操作者的控制命令以数据包的形式向远方发送。它是本系统的核心。

报表打印模块根据工作的需要，对数据处理模块保存的历史数据库进行查询，制作日报表、月报表和其它报表以及作出相应的数据曲线，供分析和查询使用。 5 结束语

直流监控系统由深圳供电局和深圳奥特讯公司合作开发，目前已投入运行。通过此系统，直流设备维护人员就可以在监控中心对各变电站直流设备运行状态进行远方监控，免去了对各个变电站的现场定检，特别是在直流设备发生运行异常时，运行维护人员能及时收到报警信号，及时处理。总之，直流监控系统的运行，减少了工作量，提高了工作效率，达到减员增效的目的。