谈论直流系统环网故障判断及查找技术

谈论直流系统环网故障判断及查找技术

发表时间：2018-05-30T17:06:41.273Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：王拯

[导读] 摘要：变电运行维护部门必须要充分的认识到直流系统环网故障存在对直流系统带来的影响及危害，在日常运行和检修工作中要严格执行南方电网公司的运行管理规范，严把审图及验收关，杜绝在新建、扩建或技术改造的施工过程造成直流系统环网的情况出现，一旦在维护或消缺中发现直流系统环网应及时查找并解除，建议在直流系统安装环网告警装置做到直流系统环网故障产生时及时发现，以便快速处理。

（国网青海省电力公司检修公司青海格尔木 816000）

摘要：变电运行维护部门必须要充分的认识到直流系统环网故障存在对直流系统带来的影响及危害，在日常运行和检修工作中要严格执行南方电网公司的运行管理规范，严把审图及验收关，杜绝在新建、扩建或技术改造的施工过程造成直流系统环网的情况出现，一旦在维护或消缺中发现直流系统环网应及时查找并解除，建议在直流系统安装环网告警装置做到直流系统环网故障产生时及时发现，以便快速处理。

关键词：直流系统；环网；故障；查找；处理

1 变电站直流系统环网问题危害及原因

直流电源是电力系统重要组成部分，是继电保护控制核心，现阶段，随着电网的不断发展，变电站设备直流系统问题日渐突出。目前，所有继电保护装置其工作电源均采用直流电源，对于变电站而言，若变电站直流某一点出现故障，则会威胁变电站保护设备的整体应用及运行安全[1]。目前，随着直流系统的不断完善，其运行方式现已由一段蓄电池改为两段独立蓄电池独立供电，此方法虽可在一定程度上有效避免部分直流系统安全事故产生，但经实践研究表明，此类运行方法多会因继电保护二次回路接线错误导致直流系统各类环网问题产生，影响变电站二次设备正常运行，严重可导致重大电网事故产生，影响电网安全运行。

1.1 原因

首先电力系统改造升级时，电力负荷电源线被同时连接于两套直流系统中从而出现寄生回路；其次电力操作人员在负荷操作时需将同一负荷两段母线同时合上后断开另一路开关，实现一段母线向另一段母线的转移，但在实际操作中操作人员多由于操作失误致一路空气开关未切断而致两套直流系统共极工作，终现环网问题；再次，因在现有的直流系统中增设新直流系统并将其负荷与现有系统电气连接，导致直流系统环网故障[3]；最后，一根电缆中存在两套直流系统，而该系统在供电时可能发生回路，若电缆间的绝缘材料现问题则会导致两套直流系统发生连接，导致环网故障。

1.2 环网问题危害

1.2.1 蓄电池使用时间缩短

蓄电池在生产时多会受制造工艺的影响而致同一生产批次蓄电池在容量及放电率等数据上均存在不同之处，不同生产厂家蓄电池容量及放电率等数据差异更为明显。在系统运行中，若两套蓄电池出现并行运行情况时，因浮充电压一致，则多会导致其中一组蓄电池现欠充电现象，而另一组则过充电，长此以往，则会导致蓄电池损伤，使其应用时间缩短[2]。

1.2.2 火灾

若两套直流系统现环网故障则会导致两套蓄电池并列运行，在运行过程中会产生强大电流，若电流流经直径较小的供电电缆时则会导致电缆长期处于过载状态致发热等问题产生，严重则可致火灾，烧毁直流系统，造成严重后果。

1.3 直流接地处理措施

上述直流接地危害中可以看出，系统中正极或者负极出现接地，只要有一个接地，对地出现了新接地，如果不能快速修复，很容易导致两点或者两点以上接地故障现象出现，造成更大的设备事故。

2 常见故障及查找

2.1 高频开关电源故障

查找故障点及处理：使用万用表在直流屏后的交流输入端子处进行测量，测量结果应为线电压Uab、Ubc、Uca和相电压Ua、Ub、Uc 均在模块要求的正常工作电压范围内，此时判断站用变输出正常，然后根据图纸找到两路交流切换后进入模块前的交流电压母线处，使用万用表进行测量，测量电压不正确，则说明切换回路故障，需更换切换回路元件；如在直流屏交流输入端子处测量结果不在模块要求的正常工作电压范围内，则在交流屏后充电机交流输出处进行测量并与相邻输出空开的测量结果比较，如电压都不正常说明站用变工作异常，需通知相关人员处理，如只有充电机交流输出电源不正常说明交流输出空开损坏，更换空开即可。

2.2 充电模块长期处于均充状态

查找故障点及处理：首先检查模块上的按钮，是否打在强制均充位置，正常运行时应在浮充位置，均充时由集中监控器进行控制执行；其次查看集中监控器有无告警信号，若无告警，则检查其设置中浮充电压值是否正确，正常为单体电池浮充电压乘以蓄电池总个数；然后检查设置中充电机运行状态是否处于均充，若是均充状态，将其改为浮充，并查看均充设置时间，一般为3个月自动均充一次，确认设置后，观察模块是否转为了浮充状态；还有一种可能是集中监控器死机造成模块长期处于均充状态，将其重新起动后，再将设置检查一遍，看是否能够运行正常，如还不能正常工作就判断集中监控器或通信线可能损害，需进行更换。

2.3 充电模块其中之一故障指示灯亮

这种情况一般是内部故障造成无电压输出，由于模块按照N+1冗余设计，一个模块退出，不影响系统正常运行。

处理方法：使用直流卡流表在该模块的直流输出线缆处进行测量，确认模块无电流输出，然后切断模块的交流输入电源，在集中监控器中进行设置，将该损坏的模块屏蔽，这样告警将消失。更换模块后，再将集中监控器中的设置改回，使模块通信正常，并对模块输出的直流电压进行调整，调整值要与其它模块输出一致，并查看所有模块的输出电流，达到均流度良好。

3 环网故障的查找方法

3.1 便携式仪器查找法

应用某公司生产的“直流系统环网故障带电查找仪”产品进行查找。将“直流系统环网故障带电查找仪”信号源接入任系统的一段母线，装置检测完系统状况后，将在所有的环网回路加入一个特征信号，在使用手持器检测两段母线的所有馈线支路，并记录下环网故障馈线支