摘要：在我国经济高速增长的今天，电力资源变得极为重要，所以我国也因此加大了对电力基础设施的投入。其中，变电站属于电力基础设施中最为重要的组成部分，并且当中的直流电路回路对于保障电力系统能否正常运行方面有着重要作用，一旦变电站直流电源回路出现故障，则势必会影响整个电力系统工作的可靠程度。所以，本文将对将着重对变电站直流电源回路故障问题予以深度分析和研究，以起到降低故障出现概率的目的。
关键词：变电站；直流电源回路；故障问题
引言：
在变电站当中，直流电源回路是其中极为关键的组成部分。其中，对于直流电源回路来讲，其作为整个变电站供电回路，不仅要保证当中的装置可以稳定工作，而且要确保断路器以及信号输送等任务，所以其作用十分重要。与此同时，在对变电站直流电路回路的工作情况进行调研后发现，当中存在较多亟待解决的问题，并且问题的存在无疑会对整个电网的运行造成影响。因此，为了保证电网可以正常运行，便需要对变电站直流电源回路的故障问题加以分析，从中制定出有效的故障解决策略，对提升变电站以及整个电网运行的可靠性与安全性方面有着极为重要的意义。
一、概述直流电源回路在变电站中的作用
在变电站中，由于直流电源回路的存在，使得变电中的自动装置、继电保护、信号、控制以及事故照明等电气设备可以实现稳定工作，同时也可为相关操作提供可靠、安全的操作电源。与此同时，直流电源回路在变电站中工作状况的好坏，将直接影响整个变电站的工作状态，一旦直流电源回路若出现严重的故障，则可引发一系列严重的安全事故。因此，保证直流电源回路具有稳定、可靠的工作状态，将可为变电站的正常工作奠定起必要的基础。
二、分析变电站直流电源回路的故障形式
1、不同支路之间的正负极在同一段母线中混接
如图1所示，不同支路之间的正极与负极在同一段直流母线中出现混接。
图 1 不同支路间正、负极混接接线
在对故障原因进行分析后发现，此类故障属于安装结束后未对此实施妥善处理所引发的故障问题。通常来讲，在施工阶段，普遍将多根电缆进行绑扎后一起进行接线作业，或者安装人员在直流电源端子端的接线出现错位，由此导致不同支路间的正极、负极在同一母线上出现混接的问题。其中，在将全部空开打开时，设备未出现运行问题。
存在的问题主要为：当随意一个支路空开打开的时，可能会引发两路负载电源无法正常工作，致使设备出现断电隐患。此外，此故障还会引发负载的不均衡，致使误报情况的出现。
故障查找方法为：此类故障由于不对设备的工作造成过大影响，所以难以在实际运行中有效察觉，只有在后期检修时方可检查出来。同时，加强对直流电源回路故障的检查，通过量取电源支路的输出电压，以此来茶盅并确认此类故障的存在。
其中，由于负载的不同，电源类型可分为信号电源、装置电源、控制电源以及储能电源灯，并且通过指示灯，可以有效的判别部分回路是否带电，而其它回路智能对端子排电压进行量取后方可确认是否带电。假如将该支路空开拉开后，其它支路电源消失，并在同一时间量取到此支路只存在负电或者正点，那么便可判定混接在两支路间存在。待确定支路位置后，可通过馈线屏端子排及电缆来对实际混接区域进行查找。
2、同一段母段不同支路间连通
两个不同支路之间的正极或者负极在同一段直流母线中连通，并且存在串电现象，如图2所示。
图2 不同支路间连通而串电
对故障原因进行分析后发现，此类故障多在信号开入回路中出现，并且不会直接在空开出现位置进行短接。此外，由于设计过程中已经将同屏内不同信号段端子开入至不同的测控装置中，同时所有信号输出端子公共端已由生产厂家连接为一整体，而现场安装作业人员没有将无关端接线解开导致此类故障的出现。
存在的问题主要为：当正极或者负极在不同支路间出现连通后，如将单独空开其中一个支路电源，则此回路仍然存在电压，若在此期间存在操作疏忽，则有可能会导致直流接地情况的出现。此外，若出现直流接地情况后，由于串电现象在不同回路间存在，则容易导致系统中出现多点接地的假象，所以也因此增加了故障点确定的难度。
故障查找方法：鉴于该故障不会对设备的正常工作有所影响，所以难以在工作期间准确查找出故障，所以通常在停电检修或者检查直流电源回路期间方能发现。在开始故障查找前，要投入所有空开，并且电源在支路中均可有效工作，随后将各支路空开逐个拉开，并有针对性的对输出端子正极、负极的对地电压进行量取，若无故障，则电压值为0，如果存在电压值，则可投入该支路电源空开，并同时将其它支路电源空开拉开，并量取电压，假如此时仍有电压存在，则表明串电现象在此支路中存在，在对接线情况进行分析后便可对故障点予以确认。
3、双重化保护电源交叉
图3所示为双重化保护电源交叉故障。
图3双重化配置保护电源交叉
该故障的出现原因主要为是表现在保护装置电源、控制电源和母线失灵保护电源A，B套未对应取自同一直流母线段。电源交叉故障的发生，主要是由于相关施工、调试及验收人员对安装要求理解不够深入，认识不够全面所引发。
存在问题主要为：根据我国国家电网对双重化的有关要求，A、B两套保护装置电源要保证彼此完全的独立，同时，对于A、B两套保护装置电源来说，每套保护所对应的电源也应来自于同一直流母线段，其中包括间隔保护装置电源、通信通道加工装置电源、控制电源以及双重化配置的母线失灵保护装置电源等。与此同时，假如其中任意一套装置电源存在交叉、不对应等情况，则当某一段直流母线失去电压后，则保护装置电源也会因此处于失效状态，并且极容易引发保护拒动、越级等情况，导致不同程度安全隐患的出现，影响电网的工作质量。
故障查找方法为：当出现电源交叉情况后，通常电气设备仍可以继续保持正常工作状态，并无任何报警信号出现，只有在一套电源系统断电的极端条件下，相应的事故才会发生，所以该类故障极容易被轻视。因此，为了确保此故障不再出现，需要对电路进行全面、彻底的排查，例如，对支路正极、负极对地电压进行量取，以此来对各支路接入的母线段进行有效鉴别。此方法的应用，主要是根据两端直流母线电压存在一定的偏差，并且对比各支路正负母线对地电压与母线对地电压，则可对直流母线段的所属区间进行判定。如果电压相差在两段母线中表现的较小，则需要对充电机参数予以临时修改，保证两端母线的电压存在差异，以便提升鉴别的准确性。在对某变电站在利用该方法极性检查时，具体数据如图3所示，通过该表数据可快速确定310智能单元电源发生交叉，与1号主变变压器保护装置电源自不同直流母线段。该情况下，任一直流母线段因故障或检修失压时，会导致两套差动保护和低后备后备同时失效，双重化保护配置将失去意义。
三、结束语
由此可见，为了满足我国经济发展要求，必须要保证电力资源供应的可靠性与安全性。在电力基础设施当中，变电站无疑是当中最为关键的组成部分，其运行质量的好坏将直接影响整个电网的运行情况。其中，如变电站中的直流电流回路出现故障，则势必会引发相关变电站出现各类运行故障，甚至导致安全事故的出现。所以，要求电力单位对变电站直流电流回路故障问题予以关注，并积极制定故障解决办法，有助于提升变电站的运行质量。
参考文献：
[1]李志超，付威，孙剑.分布式直流电源在配网系统应用探讨[J].电工文摘.2014（04）
[2]王雪丽，杨建成，张杰.新型直流电源设计[J].中国科技信息.2014（21）
[3]苗俊杰，赵俊蕾.一起典型直流电源隐患分析及解决方案[J].中国科技信息.2015（01）
论文作者:李润星
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
标签：支路论文; 回路论文; 故障论文; 变电站论文; 电源论文; 母线论文; 直流电源论文; 《电力设备》2018年第32期论文;