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摘要：电力系统中变电站站用的直流电源系统事关变电站一二次设备的正常运行，重要性不言而喻。而在直流电源系统众多故障中，接地故障是直流系统最为常见，由于绝缘的下降，引起直流系统母线对地电压偏移，容易导致直流系统保护误动。在直流电源系统这些现象时有发生，产生的原因复杂，查找判断难度很大，严重影响到直流电源系统甚至电网的安全运行, 所以需要对这个课题继续开展广泛深入的研究。着力分析各种引起电压偏移的现象和原因以及危害，为此提出一种针对直流系统绝缘下降引起电压偏移的补偿方法。接入补偿桥电阻可应用于解决由于电压偏移而可能引起保护误动的问题。
关键词：直流电源系统；电压偏移；电力系统；补偿桥电阻
Abstract: In the electric power system,The DC power system is very importance in the opration of primary equipment and secondary equipmen of the substation.In the DC power system of the substation, Grounding fault is the most common direct current system. As a result of system insulation resistance droped，Direct current system to ground voltage offset, It is easy to cause DC system protection misoperation. These phenomena occur in the DC power system, The reason is complicated, It is very difficult to find and judge. It seriously affects the safe operation of the DC power supply system and even the power grid.Therefore, this subject continues to carry out extensive and in-depth research. Analysis of various phenomena, causes and hazards caused by voltage offset. For this purpose, A compensation method for voltage offset caused by DC system insulation decline is proposed. Input compensation bridge resistance in DC system, It can be applied to solve the problem of protection misoperation due to voltage offset.
Key words:DC Power System；Voltage offset; electric power system; resistor in compensation bridge
0 引言
直流电源系统是应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其他使用直流设备的用户，为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。直流电源系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下保证由后备电源-蓄电池组继续提供直流电源的重要设备。主要由蓄电池组、充电装置、直流馈线屏、直流配电柜、直流电源监测装置、直流分支馈线、绝缘监测装置等部分组成。直流系统可靠与否对发电厂和变电所的安全运行起着至关重要的作用，是安全运行的保证[1]。
在直流电源系统在实际运行中，往往由于各种原因导致直流系统整体绝缘下降，但又未达到告警门限的情况。此时，可能运维人员并不知道系统发生绝缘下降，而直流系统母线对地电压发生偏移是客观存在而又不能消除。在直流电源系统这些现象时有发生，产生的原因复杂，查找判断难度很大，严重影响到直流电源系统甚至电网的安全运行。
在直流电源系统中，绝缘监测装置是保证直流电源系统正常运行的重要手段之一。其性能直接影响直流电源系统的安全运行。而以前安装的绝缘监测装置也基本上没有具有电压偏移告警功能，无法及时发现电压偏移而进行补偿措施。因此，为了提高直流电源系统的安全可靠性,研制出了一种具有电压偏差补偿功能的绝缘监测装置就显得十分必要了[2][3]。
1 电压偏差的原因
一般情况下，在直流系统中都安装的绝缘监测装置都自带有平衡桥电阻，一端分别接于直流系统正负母线，另一端接地的两个阻值相同的电阻。平衡桥上的两个电阻用于维持直流系统正负母线对地电压相等[6]。由于其平衡桥大小是固定且近似相等。因此，我们可以得出结论，直流系统单极绝缘越差，正负极对地电压偏移越大。
导致直流系统绝缘下降的原因有很多，例如系统所用的电缆自身质量等级问题，由于生产厂家工艺或者所用的材料等原因导致电缆的绝缘电阻低于出厂数值、或者在变电站施工建设时，施工单位偷工减料以次充好等，随着供电回路的增加，当这些绝缘电阻低的电缆都同时并入同一个直流系统工作时，会使系统的整体绝缘大幅下降，而且不容易排查出具体问题所在；其次是系统所用设备仪器的设计原理或损坏等故障原因也是会导致直流系统绝缘下降的一个重要原因；另外就是由于现在错误施工接错线的原因也可以直接导致直流系统绝缘下降，甚至引起母线正负极对地电压偏移。尤其是那些电缆由于自然老化或者电缆在加工、铺设过程中的不良操作损伤电缆绝缘都容易导致系统绝缘下降，也许这时候绝缘下降还达不到告警值，但是随着工作环境的变化，诸如雷雨雪天气、潮湿天气等情况就会低于绝缘告警值。
2 电压偏差的影响及危害
在直流电源系统中，一般跳闸线圈如出口中间继电器和跳合闸线圈等均是直接连接负极电源，正极侧连接控制回路。正极发生接地，即负极电压高于正极电压，如果这些回路再发生接地或者绝缘不良就会引起保护误动作。同理，负极侧发生接地，即正极电压高于负极电压，若这些回路再发生一点接地就可能造成保护拒绝动作，造成越级扩大事故，因为两点接地将跳闸或合闸线圈回路短路，可能还会烧坏继电器触点。这就是两点接地可能会引起保护误动或者拒动。其实也就是正负极对地电压发生偏移的情况下再发生接地而引起的保护误动或者拒动事故。
论文作者:韦俊年1,李振东1,徐玉凤2,陈华寿2,叶风杰2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签：系统论文; 电压论文; 直流电源论文; 原因论文; 装置论文; 电阻论文; 母线论文; 《电力设备》2017年第35期论文;