摘要：本文通过对变电站直流系统电压不平衡的原因进行分析，提出直流系统电压不平衡的查找方法，并结合实例较详细介绍了带电查找直流系统电压不平衡的方法。
关键词：直流系统；电压不平衡；平衡桥
0 引言
直流电源作为电力系统的重要组成部分，它为变电站继电保护及自动装置、控制信号回路、远动通信装置及事故照明提供稳定的工作电源。如果直流系统电压发生偏移，在此情况下，直流系统发生接地就很容易引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动作，引发电力系统严重故障乃至事故。因此，直流系统一旦发生电压不平衡，需尽快处理，怎样正确快速地分析及处理直流系统的电压不平衡，是保证电力系统安全运行重要部分。
1直流系统电压不平衡的危害
在直流系统电压不平衡情况下，由于直流系统控制电缆对地电容的影响，在发生直流系统一点接地时容易引起保护误动，因此在直流系统电压不平衡时，要引起足够的重视，及早进行处理。
2 直流系统电压不平衡的原因
1）直流系统支路绝缘下降。直流回路布线复杂，常常因现场灰尘、潮湿、绝缘老化、元件损坏、不规范施工等因素引起直流支路对地绝缘下降，并且绝缘下降尚未达到直流接地的程度，只是导致直流系统正负极有几伏、十几伏甚至几十伏的电压偏差。
2）直流母线绝缘下降。直流系统直流母线接线简单，在使用年限内不容易出现直流绝缘下降的情况。
3）平衡桥电阻不平衡【1】。直流系统平衡桥绝缘下降时，系统电压会偏离正常值，绝缘越低电压偏移越大，正负极对地电压差越大。
3 直流系统电压不平衡的查找方法
1）检查直流系统是否有环网
现有的变电站直流系统几乎均为双电双充配置，即两段直流母线（图一）。在查找直流系统电压不平衡前，先确定直流系统是否环网运行，如有环网，需解除环网，确定电压不平衡是否因为环网造成。
2）查找各支路绝缘是否下降
查找直流系统绝缘检测模块，看是否有各个支路绝缘信息，是否有直流绝缘下降。对于不能查看各支路绝缘信息的直流系统，需应用专业的直流接地查找仪对各个支路进行检测，以确定绝缘是否下降。
3）直流母线绝缘下降。
直流母线绝缘下降需在各直流空开均在断开位置或者使用专业仪器才能进行判断，显然在正常运行时不能断开空开对绝缘母线绝缘下降进行判断，只有用仪器进行判断。利用排除法：1、将该直流母线所有的直流当成一个支路，利用接地查找仪对所有的直流出现一起进行测量，判断直流支路是否有绝缘下降，进而排除各个支路绝缘降低导致系统绝缘下降；2、利用下面方法判断是否因为平衡桥导致直流系统绝缘下降，如不是平衡桥问题则是直流母线绝缘下降。
4）平衡桥是否电阻平衡
将系统接入临时平衡桥，接入时先接正负极后接N线，接好临时平衡桥后，退出系统平衡桥，查看系统电压是否恢复平衡，恢复平衡则直流系统不平衡电压为平衡桥电阻不平衡导致的。
4 直流系统电压不平衡处理方法
1）查看两段直流母线电压，根据电压值确定是否有环网，如果电压值相同且都有同样偏差，则直流系统有环网，需先解除环网；如两段直流母线电压值不能确定是否环网，将一段母线充电方式由浮充转为均充则可以判断两段母线是否环网，有环网则解除环网；
2）查看各支路绝缘情况是否下降，如绝缘下降则查看本支路的作用是什么，如保护电源、控制电源、储能电源还是信号电源，根据支路情况确定是否需要停电处理；
3）直流母线绝缘下降则需要适当调节平衡桥电阻，或者上报等直流系统进行改造再处理；
4）平衡桥损坏不能平衡，则需要更换平衡桥，在未更换前可以应用临时平衡桥使直流系统电压恢复平衡；
5）如果直流系统单个支路绝缘均无问题，但所有支路整体绝缘油下降，则需要调整平衡桥的大小，使系统重新平衡。调整平衡桥是要将平衡桥往小调整。
5 案例分析
2016年5月28日，某变电站报直流接地故障，现场绝缘监测装置不能显示单个间隔绝缘情况（设备比较老，无此功能），后台报205Z支路绝缘下降软报文（图二）。
处理过程：
1）现场查看现场直流系统是否有接地。测量系统正负极对地电压，发现#2直流系统电压正对地79V，负对地-40V，#1直流系统电压正常，确有直流接地且无环网；
2）根据报文申请退出205Z空开，退出后发现故障依然存在，系统未恢复，则马上恢复205Z空开；
3）利用直流系统接地查找仪对各支路对地情况进行查找，在查找过程中，直流接地消失，测量系统对地电压，正对地65V，负对地电压-54V；
4）在这种情况下不能申请对空开进行拉路，继续用直流接地查找仪对各支路进行查找，查找发现225Z支路绝缘情况异常，其它支路均正常；
5）查看225Z支路发现该支路为500kV 5051、5052、5053开关测控装置遥信电源，接线方式入图三所示。
6）根据图三，投上125Z空开，退出225Z空开，发现#1直流系统电压出现不平衡，#2直流系统恢复正常，则可以确定绝缘下降支路为5051、5052、5053测控装置遥信电源；
7）做好记录，下次如再出现类似直流接地情况，优先考虑退出5051、5052、5053测控装置遥信电源。
结果分析：
随着变电站运行年限的增加，二次电缆尤其到场地的二次电缆存在一定程度上的绝缘下降，在出现电压不平衡现象时，应尽快查找不平衡原因，为以后直流接地查找提供重要依据。
6结束语
发现直流系统电压不平衡不能置之不理，要尽块查找原因，特别是一些投运时间长的直流系统，电压不平衡是直流系统绝缘下降的最初现象，要尽早尽快查到问题，消除安全隐患，确保直流系统稳定运行。
7参考文献
【1】高永强 消除变电站直流系统电压不平衡方法研究 电力安全技术 安技平台 2014年第十二期
论文作者:姜涛 刘波
论文发表刊物:《中国电业》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/11
标签：电压论文; 系统论文; 支路论文; 不平衡论文; 母线论文; 环网论文; 变电站论文; 《中国电业》2019年第10期论文;