摘要：变电站的直流系统主要是为控制系统、保护系统、控制信号、自动装置、照明电源、断路器的分闸操作与断路器的合闸操作等提供直流电的一种电源设备。直流电系统本身属于独立的电源，它不会受到发电机、站用电或者是系统运行的影响，如果外部的交流电一旦中断，它也会由蓄电池作为后备电源保证继续供电。变电站的直流系统本身的用电负荷特别的重要，也必须要求电的供给特别的可靠，它的运行情况将会直接影响到整个区域的电力系统是否能够安全的运行。
关键词：变电站；直流系统；安全运行
直流系统是变电站设备的重要组成部分，直流系统一旦出现问题就可能对整个电网的运行构成严重的威胁，甚至于造成重大事故。笔者在本文简单对变电站直流系统安全稳定运行进行了论述。
1 直流系统接线方式及对操作电源的基本要求
1.1 接线方式
变电站常用的直流母线接线方式有单母线分段和双母线两种。双母线的突出优点在于可在不间断对负荷供电的情况下，查找直流系统接地。但双母线刀开关用量大，直流屏内设备拥挤，检查维护不便，新建的220-500kv变电站多采用单母线分段接线。直流负载的接线方式：重要负载采用双回路接线方式，如：控制回路、自动化遥控遥信电源、监控装置电源、监控系统逆变电源、保护电源、故障录波器直流电源等。一般负荷采用单电源供电，如：信号电源、事故照明电源、直流试验电源等。
1.2 对直流操作电源的基本要求
（1）应保证供电的可靠性：最好装设独立的直流操作电源，以免交流系统故障而影响操作电源的正常供电。（2）具备足够的容量：满足全厂（所）事故停电时，直流电源负荷、最大冲击负荷及1h事故照明等用电需要；且能保证直流母线电压在规定的额定值（正常运行时，操作电源母线电压波动范围小于5%额定值；事故时操作电源母线电压不低于90%额定值；失去浮充电源后，在最大负载下的直流电压不低于80%额定值），波纹系数小于5%。（3）满足经济和实用的要求：要求其使用寿命长、维护工作量小、投资省、占地面积小、噪声干扰小等。
2 直流系统的绝缘监察和电压监察
2.1 直流系统的绝缘监察
直流系统的绝缘水平，直接影响到直流系统乃至变电所的安全运行。当变电所的绝缘降低造成接地或极间短路时，将造成严重后果。为防止直流系统绝缘水平下降危及安全运行，可采用以下对策：
（1）对于直流系统直接连接的二次设备绝缘水平有严格的要求。（2）在有条件的情况下，将保护、断路器控制用直流和其他设备用直流分开。（3）户外端子箱、操作机构，要采用具有防水、防潮、防尘、密封的结构。户外电缆沟及电缆隧道要有良好的排水设施。（4）主控室内的控制、保护屏宜采用前后带门的封闭式结构。（5）对直流系统的绝缘水平要进行经常性的监视。（6）采用110V的直流系统。
2.2 直流系统的电压监察
直流母线电压应保持在85～110%范围之间。电压过高，将使信号装置的灯泡寿命降低，经常励磁的继电器线圈过热。电压过低，信号灯亮度不够，继电器和断路器的机构动作不正常。
3 直流系统的日常维护及故障处理
3.1 日常巡回检查及维护
运行值班人员在巡检时要仔细检查直流屏的电压、电流数据指示是否异常，监控面板有无告警指示信息；检查蓄电池组是否有漏液现象或接线柱松动现象；在监控面板“查询”模式下查看有无“历史故障”或“当前故障”，查看直流母线绝缘和各支路绝缘状况是否良好，蓄电池组整体电压及单体电池电压有无下降迹象。将上述检查做好详细记录，并和以前的巡检记录做详细比较，发现异常情况要立即检查处理并及时上报。严格执行变电所的“三定”规定，即定期检查，定期清扫紧固，定期试验。
3.2 直流系统常见的故障处理
直流系统常见的故障现象有直流母线绝缘降低、支路绝缘降低、控制回路失灵、测控装置报电池电压低等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于直流母线绝缘降低现象，可以确认为直流母线与大地之间绝缘不良，可能是由于蜘蛛结网、受潮或者直流母线安装不规范导致的直流母线与设备的金属外壳安全距离不够等情况造成。如果绝缘数据没有达到报警设置值，则对运行设备危害不大，应加强对故障母线的监察，待停电检修时进行处理，采用对直流母线进行清扫、干燥或母线与机柜外壳的距离校正等办法进行处理。对于支路绝缘降低现象，可做如下处理：如果支路绝缘降低是由该支路所带开关柜中的控制回路接地引起整个支路绝缘降低则采用“拉路法”进行查找，找出绝缘降低的回路后，要对该回路的直流供电线路进行检查，找出故障点，进行排除。
对于控制回路失灵、电气设备无法投/退的现象，可进行如下检查和处理：首先检查控制柜内的控制开关是否跳闸；用万用表直流电压档测量控制回路输入电压“正”“负”极之间的电压是否正常，正常正负极之间电压为直流220V，两极与地之间电压应为直流110V；检查直流屏有无报警指示。对应以上检查结果按照图纸资料查找控制回路故障。
4 直流系统接地及其处理
4.1 直流接地原因分析
（1）设备损坏造成；（2）气候原因如下雨等，导致室外直流系统绝缘下降，从而导致接地。（3）因工作人员疏忽造成的接地。（4）小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障。
4.2 直流系统接地处理原则
（1）分清接地故障的极性，分析故障发生的原因。（2）修试人员如有二次回路上工作，应立即停止工作，所有接线保持不动。拉开其工作电源，看信号是否消除。（3）用分网法缩小查找范围，将直流系统分成几个不相联系的部分。不能使保护失去电源，操作电源尽量用蓄电池带。（4）对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路，可用“瞬时停电”的方法，检查该分路中所带回路有无接地故障。（5）对于重要的直流负荷，用转移负荷法，检查该分路所带回路有无接地故障。
根据直流系统运行方式，操作情况及天气条件的影响，以先照明、信号回路、后保护回路，先室外，后室内为原则进行直流接地查找，可采用拉路试验，根据运行经验和的现场实际情况，拉路先后顺序为：事故照明电源→故障录波器电源→公共信息屏信号电源及各间隔的信号电源→控制电源→保护电源→监控电源→蓄电池→直流母线。
4.3 查找直流接地的注意事项
（1）发生直流接地应汇报调度，经调度许可再进行查找和拉路试验。（2）查找直流接地至少有2—3人进行，一人操作、一人监护、一人监视直流接地信号。（3）查找直流接地要防止造成直流二点接地和直流短路。（4）取直流熔丝时，应先取正极、后取负极，放上时顺序相反，防止寄生回路。（5）拉路查找时，回路切断时间不得超过3秒钟，不管回路接地与否，均应迅速合上。（6）环形回路应解开后再拉路。（7）使用仪表查找，必须使用高内阻直流电压表（2000Ω/V），严禁使用灯泡法。（8）使用高频开关直流电源，在拉路试验时，由于拉路时间短，绝缘监察装置反应比较慢，不能及时反应拉路瞬间的直流系统对地绝缘情况，因此需要一人在直流母线与大地之间用直流电压表人工搭接，以监视拉路中直流接地状况。
在准确查找到直流接地点后，应立即给予消除处理，如果当时无法消除，要尽快向上级汇报，由上级委派专业人员进行处理。运行值班人员只需查到直流系统最后一级直流空气开关即可，运行值班人员一般情况不允许私自拆接端子或解开二次回路，只允许作表面检查处理。在拉路试验时，应先向上级调度汇报并经过许可后方可进行，严禁未经许可进行拉路法查找直流故障。
5 结语
综上所述，直流系统在电力系统中具有非常重要的作用，直流系统的安全稳定运行直接关系到地区、工厂等用电单位的安全稳定生产。直流系统的安全稳定运行，首先要选择较好的直流设备，其次要有完善的直流系统运行规程和事故应急处理预案，防范于未然。此外还要有专业素质较高的运行值班人员进行日常维护和检查，严格执行变电所的“三定”制度。
参考文献
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论文作者:解卫利,段惠琴,秦力,赵锦明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签：母线论文; 系统论文; 回路论文; 电源论文; 电压论文; 变电站论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第14期论文;