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35kv变电站直流系统图篇一
变电站直流系统的接地原因及查找
王传才
251400 国网山东济阳县供电公司 直流系统的作用和地位
直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还为操作提供可靠的操作电源。直流系统对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。电力系统中直流操作系统采用对地绝缘运行方式。直流系统发生一点接地时，并不引起危害,仍能继续运行。但是潜在危险性很大，当发生另一点接地时，就有可能使信号、保护和控制回路误动或拒动，并且有使熔断器熔断、烧坏继电器触点的可能性。所以不允许直流系统长期一点接地运行，防止发展成两点接地故障。查找接地需借助装置和手动拉路。
2下面分析直流接地的原因
1、人为因素
因工作人员疏忽造成的接地，如在带电二次回路上工作，将直流电源误碰设备外壳，此种情况多为瞬间接地；在电缆沟施工将带电控制电缆损伤造成接地，控制电缆外皮绝缘损伤不一定立即发出信号，但具备一定外部条件如潮湿或操作时就可能引起直流接地；检修人员清扫设备时不慎将直流回路喷上水等。另外，检修人员检修质量的不良也会留下接地隐患，如室外设备未加防雨罩、二次回路漏接线等。我站综自改造时，工作人员将一个压板的背面接线端子未接实，运行一段时间后端子引线触碰柜门造成多次瞬间接地，这种缺陷查找很困难。
2、自然因素
直流回路在运行中常常受到多种不利因素的影响，如设备传动过程中的机械振动、挤压，设备质量不良，直流系统绝缘老化等都可引起接地或成为一种接地隐患。
3、气候因素
由于气候因素造成接地是一种最常见的情况。如雨天或雾天可能导致室外的直流系统绝缘降低造成直流接地。
4、设备缺陷
有的端子箱、机构箱没有通气、通风口，遇到阴雨天气湿度较大。还有部分设备的二次接线端子没有防雨罩，或接线端子位置不合适，遇到雨、雪天气，接线盒内积水发生接地现象。
5、直流系统本身缺陷
直流系统采用铅酸蓄电池，由于酸腐蚀等原因，电池产生泄漏，造成电池绝缘损坏，影响整个系统。
3直流接地的查找方法：
查找接地需借助装置和手动拉路。陈屯站采用bwzj-ⅱ-a型直流系统接地故障监测装置，能自动查找接地故障。自动查找能提高查找接地的速度，但由于直流网络的庞大，自动装置往往只能查到某些专用干路，对于具体细节或复杂的直流接地更多的还是要靠手动拉路查找。
在现场，当值班人员听到警铃响，看到直流接地光字牌发出时，首先应了解现场有无人员工作，然后检查接地监测装置判断哪一极哪一路接地。查接地之前必须依据运行方式、操作情况、气候影响判断接地点的位置，应尽量一步到位，缩短查找时间。当判断不出接地点时要进行拉路。拉路时，若负荷为环形供电，必须开环。本着先室外后室内的原则。在切断各专用直流回路时切断时间不得超过3秒钟，此时不论回路接地与否均应合上。
查找接地拉路顺序大致如下：当时有检修工作、易受潮或正进行操作的回路；选可疑或经常易接地的回路；选变压器及重要设备的控制回路。变电站直流系统的运行人员培训（2006年4月）
下雨时主要查找暴露在室外的端子箱、密封不严的刀闸机构箱、无防雨罩的瓦斯继电器等设备，因为下雨渗水很容易产生直流接地。
两点及多点接地，需同时断开两路或几路直流回路，接地才能消失。要注意断开每一路接地点时观察直流电压恢复升高的情况，从而将接地点一路、一路的消除。此外，还有一种最难查找的接地，就是大范围、跨支路的多点不同时、不完全接地。此种情况多为雨天所致，而同一点往往也是时好时坏，遇到此种情况，只有细心观察，抓住机会进行查找。
运行经验表明，直流绝缘降低，一般由220kv或110kv刀闸的操作机构箱漏进雨水，打湿了端子排和辅助接点所致。其次，还发生过10kv开关的机构储能回路接地的情况。注意事项：
1、二人在场，一人负责拉路，另一人负责监视仪表；
2、仪表检查时所用仪表的内阻不应低于2000欧/伏；
3、在切断重要回路时，其切断时间不得超过3秒；
4、禁止用灯泡查找直流接地故障点；
5、当直流系统发生接地时，禁止在二次回路上工作，并做好防止直流另一点接地的安全措施；
6、因中断直流电源可能引起误动的保护，在拉路前临时停用，并做好保护拒动的措施；断开晶体管保护直流电源时，应先将控制回路断开，后断保护回路，恢复时相反；
7、控制回路上查找接地故障时，若采用熔丝投、切时应先拔“+”电源，然后拔“-”电源;投入时次序相反；
8、查找接地尽量避免断开信号电源；
9、双回路供电直流负荷，两只开关须同时拉开，取下熔丝时亦应同时取下；
4结束语：
1、人工查找直流系统接地故障是一件十分复杂的工作，当运行人员查找发生困难时，应及时汇报，请专业人员查找；
2、人工查找相对费时费力，平时维护时要注意处理好电气绝缘，尽力保持电气设备工作场所空气干燥，达到防患于未然，并平时要保证自动接地查找装置完好。
3、运行人员及有关专业人员，只有掌握查找直流接地的原则，并灵活运用查找方法，才能快速有效查到接地故障点。直流系统接地现象较复杂，要熟练掌握查直流接地这门技术需要不断地实践和总结。
35kv变电站直流系统图篇二
直流系统技术说明
1.运行条件
海拔不超过3000m 设备运行期间周围空气温度不高于55℃，不低于-25℃
日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90% 安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度均不得超过0.5mt 安装垂直倾斜度不超过5% 使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的 有害气体及导电介质，不允许有霉菌存在抗震能力：地面水平加速度：0.3g 地面垂直加速度：0.15g 2.输入特性
交流三相四线，电压380v±15％
输入电网频率：50hz±5% 效率： 90
功率因数： 0.94 交流双路切换装置：交流双路切换装置具有电气及机械双重互锁。两路交流电由交流进线自动控制电路来控制任一路电源投入运行；在特殊情况下，可用手动转换开关选择任一路电源投入使用 3．输出特性
直流额定输出电压：220v 直流电压调节范围：198v～286v 稳压精度： 0.35
稳流精度： 0.4
纹波系数： 0.35％
均流不平衡度： ±2.5
噪声： 50db 4．机械特性
机柜尺寸（高×宽×深）：2260×800×600mm 颜色：淡灰，北京红狮502 防尘：封闭式风道设计，散热面与元器件完全隔离 5.电源模块
220v/10a整流模块df0231-220/10主要性能特点：
可带电插拔、在线维护，方便快捷
完善的保护、告警措施，具有遥控、遥测、遥信、遥调功能
采用平均电流型无主从自动均流方式，均流精度高
三防和独立风道设计允许整流模块工作在恶劣的场合 6．df0241变电站电源监控系统
df0241变电站电源监控系统基于数字化变电站的核心思想，将变电站用交流电源、直流电源、电力用交流不间断电源、电力用逆变电源、通信电源及dc/dc电源统一设计、监控、生产、调试、服务；作为数字化变电站的一个间隔层，通过标准的网络接口及iec61850规约，连接到数字化变电站的站控层，实现整个电源系统的远程监控。
系统主要有以下特点：
基于dl/t860标准，可以方便接入变电站站控系统，具有四遥功能
统一的信息管理平台可解决不同供应商提供的各独立电源通信规约兼容等问题，实现网络智能化管理，提高电源系统的综合自动化应用水平
系统具有较强的容错性及自诊断功能，对设备、网络和软件运行进行在线诊断，发现故障及时告警，不会导致系统出错和崩溃
装置具有一个rs232/485串行接口和三个rs485串行接口，可联网组成主从式分布监测系统，满足大型发电厂、变电站的需要
人机界面友好，实现全汉化显示、常规电源系统信息测量、运行状态实时显示、提供各种菜单、信息提示、屏幕触摸操作
各监控单元采用模块化设计，分层分布式结构，分散测量控制、集中管理模式；实现交流电源、充馈电装置、电池组、ups、inv、接地等全方位的监测和控制 通过显示屏及声光报警等方式，提供电源系统各种工作状态、故障类型、故障部位指示等
可实现多组电池的自动管理，确保系统安全运行
根据用户设定的充电参数(如电压保护值，充电限流值、均充间隔时间等)及环境温度，自动调整电源系统的工作方式，完成电池的优化管理及保养维护
7.直流绝缘监测模块
sd-jd01a微机直流系统接地监测仪适用于变电站、发电厂以及通讯、煤矿、冶金等大型厂矿企业的直流电源系统的绝缘监测和接地检测；此装置采用平衡桥和不平衡桥结合的原理完成直流母线的监测，不对母线产生任何交流或直流干扰信号，不会造成人为绝缘电阻下降 8.蓄电池监测模块
df0251a蓄电池监测模块作为基本的蓄电池组信息采集设备，可实现对蓄电池组单体电压和环境温度的实时监测。
设备功能特点：
在线实时监测蓄电池各单体电压和温度等
采用模块化设计，安装、使用和维护方便
可实现2v～12v几种规格电池的全范围监测
设有保护电路，可防止电源接反或测量电压过高造成的损坏
具有rs232、rs485通信接口方式，实现电池组的远程监测功能
35kv变电站直流系统图篇三
220kv变电站直流系统讲义一：220kv变电站直流母线基本要求： 1、2006年全公司无人值班改造即将启动，了解直流母线改造方案可帮助大家更好的对大修工作进行监督和验收，防止在各个环节出现不符合要求的问题出现，必须按照省公司技术方案进行。2．
蓄电池组、充电机和直流母线
2.1设立两组蓄电池，每组蓄电池容量均按单组电池可为整个变电站直流系统供电考虑。2.2设两个工作整流装置和一个备用整流装置，供充电及浮充之用，备用整流装置可在任一台工作整流装置故障退出工作时，切换替代其工作。
2.3直流屏上设两段直流母线，两段直流母线之间有分段开关。正常情况下，两段直流母线分列运行，两组蓄电池和两个整流装置分别接于一段直流母线上。2.4具有电磁合闸机构断路器的变电站，直流屏上还应设置两段合闸母线。
2.5 220kv系统设两面直流分电屏。分电屏ⅰ内设1组控制小母线（kmⅰ）、1组保护小母线（bmⅰ）；分电屏ⅱ内设1组控制小母线（kmⅱ）、1组保护小母线（bmⅱ）。2.6 110kv系统设1面直流分电屏，屏内设1组控制小母线（km）、1组保护小母线（bm）。2.7 10kv/35kv系统的继电保护屏集中安装在控制室或保护小间的情况下，在控制室或保护小间设1面直流分电屏。
2.8 信号系统用电源从直流馈线屏独立引出。
2.9 中央信号系统的事故信号系统、预告信号系统直流电源分开设置
2.10 每组信号系统直流电源经独立的两组馈线、可由两组直流系统的两段直流母线任意一段供电。
2.11 断路器控制回路断线信号、事故信号系统失电信号接入预告信号系统；预告信号系统失电信号接入控制系统的有关监视回路。
2.12 事故音响小母线的各分路启动电源应取自事故信号系统电源；预告信号小母线的各分路启动电源应取自预告信号系统电源。
2.13 公用测控、网络柜、远动柜、保护故障信息管理柜、调度数据网和ups的直流电源从直流馈线屏直接馈出。
二、直流系统现状：
2005年，国电公司在总计6217套直流充电装置中，高频开关电源型充电装置3476套，占55.91%。相控性2631套，占2.32%，磁放大型110套，占1.77%。在总计6897套蓄电池中阀控型5536组占80.27%，防酸型710组占10.37%，隔镍621组占9%。
据统计，2002年至2004年110-500kv站用直流系统故障共14次，全部是直流电源系统自身故障，110站12次，占85.7%，220站2次站14.3%。14次故障中，蓄电池故障5次，占35.7%，其中由于充电装的监控模块损坏，长时间过充电造成整组蓄电池全部鼓肚损坏一次；
蓄电池爆炸起火，造成全站直流失压在220和110变电站各一次；蓄电池极柱烧毁一次；蓄电池内部短路，造成全站直流失压一次。充电装置故障9次，占64.3%，其中硅整流装置烧坏，造成全站直流失压一次；直流回路短路越级到总保险熔断，造成全站直流失压一次；直流回路熔断器与空气短路器混用且级差不配合，在直流回路发生短路时，支路空气断路器未动作，越级到蓄电池总保险熔断一次；充电装置控制插件等6次。
直流系统缺陷主要原因有：一是高频开关模块缺陷率高，影响设备运行。二是蓄电池缺陷严重，包括电池开路、容量崩溃、端电压低、漏液等。三是监控装置缺陷频繁，包括控制失灵、控制精度差等，严重影响蓄电池质量和寿命。四是充电装置自身缺陷多，包括硅整流损坏造成直流失压、阀控蓄电池配相控充电机其稳压稳流精度满足不了要求、充电装置死机、防雷抗干扰能力差、降压单元或其它元件损坏等。五是绝缘检查装置运行可靠性差，包括死机、选线不正确、报警失灵、装置损坏等。三：直流母线接线方式：
1、直流系统运行一般规定：
(1)、220kv变电站一般采用单母线分段接线方式，110kv变电站一般采用单母线接线方式。直流成环回路两个供电开关只允许合一个，因为母联开关在断开时，若两个开关全在合位就充当母联开关，其开关容量小，线型面积小，又不符合分段运行的规定。直流成环回路分段开关的物理位置要清楚，需要成环时应先合上母联开关再断开直流屏上的另一个馈线开关。
(2)、每段直流馈线母线不能没有蓄电池供电。(3)、充电机不能并列运行。
(4)、正常情况下，母联开关应在断开位置。(5)、绝缘检查装置、电压检查装置始终在运行状态。(6)、投入充电机时先从交流再到直流。停电时顺序相反。
（7）、母线并列时首先断开一台充电机，投入母联开关，在断开检修蓄电池。（8）、母线由并列转入分段时首先合上检修蓄电池，断开母联开关，再投入充电机。
2、直流母线接线方式举例1（王段）：
（1）、本接线方式绝缘检查装置、电压检查装置、闪光装置各两套。
（2）、正常运行方式：1#充电机经qk1供直流母线代蓄电池1运行，直流母线经qk2和降压硅堆供1段直流馈线母线运行（同理2#充电机），qk5、qk6在断开位置。此接线方式属于负调压。
（3）、1#充电机短时间检修：断开qk1，蓄电池1处于放电状态。送电时合上qk1。（4）、1#充电机长时间检修：断开qk1，合上qk5或qk6；送电时断开qk5和qk6，合上qk1。
（5）、蓄电池1检修：断开qk1，合上qk5或qk6，断开蓄电池1保险。合上开蓄电池1保险，断开qk5和qk6，合上qk1。
（6）、单独对蓄电池1进行充放电试验：断开qk1，合上qk6，断开qk2，蓄电池按照规定电流放电，放电完毕由充电机自动充电至浮充状态。实验完毕后恢复正常运行方式：断开qk1（此时正在充电方式），合上qk2，断开qk6，合上qk1。
3、直流母线接线方式举例2（南宫）：
提示：图中从左到右四个硅堆分别为：dn5、dn7、dn8、dn9。
（1）、正常时q7、q8、q11、q12、q13在断开位置。
（2）、1#充电机短时间检修：断开q3、q1，q7应在断开位置，1#蓄电池组处于放电状态。恢复时合上q1、q3。
（3）、1#充电机长时间检修：断开q3、q1，q7应在断开位置，合上q12、q13（或q11）。恢复时断开q12、q13（或q11），合上q1、q3。
（4）、蓄电池1检修：断开q3、q1，q7应在断开位置，合上q12、q13（或q11），断开q5。恢复时合上q5，断开q12、q13（或q11），合上q1、q3。
（5）、单独对蓄电池1进行充放电试验：断开q3、q1，q7应在断开位置，合上q12、q13（或q11），断开q5，合上q1、q7。恢复时合上q5，断开q12、q13（或q11），合上q1、q3。断开q7。
（6）、正常情况下dn5、dn6、q9加dn8、q10加dn7保证直流馈线正母线不失电。（7）、正常情况下q12、q13作为母联开关，q11作为备用母联开关，q12也可以作为q9、q10的备用。
4、直流母线接线方式举例3（金店）：
（1）、正常运行中，zk7、zk8在断开位置，zk6在合位（因为二极管的隔离作用，理论上认为母线是分段的）
（2）、zk1、zk2在母线位置，zk5在断开位置，zk3、zk3在合位。（3）、1#充电机检修：断开zk1。（4）、1#蓄电池检修：断开zk1、zk3。
（5）、单独对蓄电池1进行充放电试验：zk1在电池位置，断开zk3。
5、直流母线接线方式举例3（隆尧）：
（1）、zk3、zk4是两个会为备用的母联开关。
（2）、3#机可对1#电池单独充放电，2#电池则不能。
四、蓄电池运行状态及注意事项
（1）、蓄电池组正常运行再浮充状态，电池亏电或在厂家规定的周期进行均充。（2）、蓄电池浮充电压25℃时2.23伏，均充2.35伏。
（3）、充电机运行在自动程序中，但必须监视蓄电池的单体电压、外观（爬碱、鼓肚），控制蓄电池室温度（25℃）。
（4）、蓄电池保险熔断发出信号后，应将母联开管立即合上（此时充电机短时并列），然后断开为本蓄电池组充电的充电机，然后对电池检查。（5）、虽然有蓄电池巡检装置，但每天要测量单体电压。（6）、蓄电池短路会出现电压下降，甚至出现零值瓶。
（7）、蓄电池断路时其端电压高于正常值，电压值视断路程度而不同。（8）、蓄电池过充危害较大，鼓肚爆炸。（9）、极柱接触不良易烧断。
五、充电机运行状态及注意事项
（1）、直流系统主回路开关应当在正常位置，各站有所不同。（2）、所有监控器应在开启状态。
（3）、主辅硅链正常在自动状态，当其不能满足直流母线要求时可将其置于合适的手动挡位，双硅链只调整一个即可。
（4）、微机监控器内有一套绝缘检查装置，但不能选线，每段母线各有一套绝缘检查装置可选线，大部分站每段母线各有一套绝缘检查继电器但不可选线。
（5）、隆尧站绝缘检查开关0位时微机监控器内绝缘检查装置起作用，每段母线绝缘检查装置起作用。1位1#绝缘检查装置起作用。2位微机监控器内绝缘检查装置不起作用。3位2#绝缘检查装置起作用。绝缘检查继电器永远起作用。（6）、充电机受温度影响，518产品尤其突出。
（7）、监控器有时误报信息，可短时关掉其电源，但不能频繁关停机，否则易烧显示屏。（8）、每段直流馈线母线保证一个备用模块。
六、直流系统接地查找
1、直流系统接地查找一般原则
（1）、“直流接地”信号发出后，可通过直流屏监控器和绝缘检查装置找出接地支路号及接地状态，支路号的排列大都是按直流馈线屏馈线开关从上至下或从左到右的顺序，绝缘检查装置还可以显示接地电阻（接地电阻小于15-20千欧时报警），判断接地程度，可通过绝缘检查开关判断正对地、负对地电压，判断接地程度。有时绝缘检查装置判断不出支路只报“直流母线接地”，此时有可能直流母线接地，也可能是支路接地。
（2）、直流接地信号发出后，必须停止二次回路上的工作，值班员应详细询问情况，及时纠正修试人员的不规范行为。
（3）、利用万用表测量正对地、负对地电压，核对绝缘检查装置的准确性。万用表必须是高内阻的，2000欧/伏，否则会造成另一点接地。（4）、试拉变电站事故照明回路。（5）、试拉检修间直流电源回路。（6）、试拉380伏配电直流电源回路。（7）、试拉通讯远动电源回路。（8）、解列蓄电池。（9）、解列充电机。
（10）、1段母线负荷倒至2段母线，判断1段母线是否接地。（11）、使用接地查找仪对控制、保护、信号回路逐一查找。
2、查找接地举例1（金店）
（1）、本站事故照明正常有交流供电，g1、g2、g3合位（2）、交流失电后启动2c、3c继电器事故照明回路有直流供电。（3）、断开110保护小间。（4）、断开220保护小间。（5）、断开g3。（6）断开g2。
（7）断开直流馈线屏事故照明开关。
（8）、直流接地查找必须清楚回路，从末级断电逐级排除判断。
3、查找接地举例2（金店110直流储能回路）
（1）、zk1、zk2在合位。
（2）、整个回路的解环开关在断开位置。
（3）、逐个断开开关的直流储能开关，判断端子箱到机构箱的回路是否正常。（4）、上述无问题后，从分段开关向前逐个断开主回路开关判断主回路是否正常。
七、直流设备验收注意事项
（1）、值班员验收不细留下责任不好处理。（2）、索取竣工图纸。（3）、索取装置说明书。（4）、索取专用工具、备品备件。
（5）、蓄电池编号是否正确，螺丝是否紧固，防止松动造成放电放不出来，酿成更大的事故。（6）、就地光子牌及监控器声光报警是否正常。各种故障信号应当模拟发信号，并传到后台
机。
（7）、直流接地信号要一一核对，防止所报支路号与实际不符。
八、名词解释
直流母线：直流电源屏内的正、负极主母线。
合闸母线：直流电源屏内供断路器电磁合闸机构等动力负荷的直流母线。直流分电屏：为实现分类供电而在各类直流负荷中心设置的直流供电屏。直流小母线：直流屏以外的，如控制或保护屏顶、直流分电屏内的各类直流母线。直流馈线屏：由直流母线向直流小母线和直流分电屏供电的过渡屏体。直流馈线：直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电缆。
核对性放电：在正常运行中的蓄电池，为了检验其实际容量，将蓄电池组脱离运行，以规定的放电电流进行恒流放电，只要其中一个单体蓄电池放到了规定的终止电压，应停止放电。浮充：充电机以恒压对蓄电池进行自放电的补充，又对变电站正常直流负荷进行供电，充电机瞬时放电能力差。
均充：充电机以蓄电池厂家规定的时间（3个月）、规定的电压（2.35n）对蓄电池进行稳压充电，拉动“打盹”的电池，均充完毕转为浮充。
定充：老式相控充电机、磁饱和充电机没有自动识别蓄电池状态的能力，只有用人工的方法，以适当的电流对电池充电（电流恒定、电压变化，0.01q/12a），电压达到规定值后停止定充。
35kv变电站直流系统图篇四
浅谈变电站直流系统接地问题
摘要：直流系统是变电站的一个重要组成部分，直流系统接地是常见的缺陷。主要介绍了变电站直流接地的危害，并对直流系统接地的原因进行分析及查找方法，从而找到相应的防范措施来保证直流系统的稳定运行。关键词：直流系统；接地；绝缘；断路器
0 引言
变电站直流系统以蓄电池储存能量，以充电机补充能量，向全站保护、监控、通讯系统提供不间断电源，确保其安全、稳定、可靠运行。正常情况下正、负极对地均为绝缘的，发生一点接地时，正、负极对地电压发生变化，接地极对地电压降低，非接地极电压升高，供电可靠性大大降低，因为在接地点未消除时再发生第二点接地，极易引起直流短路和开关误动、拒动，所以直流一点接地时，设备虽可以继续运行，但接地点必须尽快查到，立即消除或隔离。直流接地故障产生的主要原因
1.1 基建及施工遗留的故障隐患
在发电公司建设施工或扩建过程中，由于施工及安装的种种问题，会遗留下电力系统故障的隐患，直流系统更是故障隐患的薄弱环节，这些环节在投产初期不易控制和检查，投运时间越长，系统接地故障的概率就越大。
1.2 外力损伤
直流回路在运行过程中不可避免地要受到检查维护人员在工作过程中因挤压、移动、及不当冲洗等外力造成的损伤。
1.3 质量原因
因市场供应直流电缆设备质量参差不齐，质量不良的直流电缆成为一种直流接地的故障隐患。
1.4 自然原因
发电厂直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境、气候的变化、电缆和接头的老化及设备本身的问题等而发生直流接地故障，特别是处于沿海地区的电厂，因海拔较低且处于高盐、高湿环境，更不可避免地会发生直流系统接地故障。直流系统两点接地的危害分析 现以图1为例说明直流接地的危害。当图1中a点与c点同时有接地出现时，等于+km、-km通过大地形成短路回路，可能会使熔断器1rd或2rd熔断而失去保护电源；当b点与c点同时有接地出现时，等于将跳闸线圈短路，即使保护正常动作，tq跳闸线圈也不会起动，断路器就不会跳闸，因此在有故障情况下就要越级跳闸；当a点与b点或a点与d点同时接地时，就会使保护误动作而造成断路器跳闸。直流接地的危害不仅仅是以上所谈的几点，还有很多，在此不一一介绍了。
图1 直流接地示意图 直流接地故障的查找方法及存在的问题
排除直流接地故障，首先要找到接地的位臵，这就是常说的接地故障定位。直流接地大多数情况不是一个点，可能是多个点，或者是一个片，真正通过一个金属点去接地的情况是比较少见的。更多的会由于空气潮湿，尘土粘贴，电缆破损，或设备某部分的绝缘降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不稳定，随着环境变化而变化。因此在现场查找直流接地是一个较为复杂的问题。
3.1拉回路法
这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。所谓“拉回路”，就是停掉该回路的直流电源，停电时间应小于三秒。一般先从信号回路，照明回路，再操作回路，保护回路等等。该种方法，由于二次系统越来越复杂，大部分的厂站由于施工或扩建中遗留的种种问题，使信号回路与控制回路和保护回路一个严格的区分，而且更多的还形成一些非正常的闭环回路，必然增大了拉回路查找接地故障的难度。正由于回路接线存在不确定性，往往令在拉回路的过程中，常常发生人为的跳闸事故，再加上微机保护的大量应用，微机保护由于计算机的运行特性也不允许随意断电。“拉回路”可能导致控制回路和保护回路重大事故发生。3.2直流接地选线装臵监测法
这是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装臵。该装臵的优点是能在线监测，随时报告直流系统接地故障，并显示出接地回路编号。缺点是该装臵只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，但对具体的接地点无法定位。技术上它受监测点安装数量的限制，很难将接地故障缩小到一个小的范围。而且该装臵必须进行施工安装，对旧系统的改造很不便。此类装臵还普遍存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。
3.3便携式直流接地故障定位装臵故障定位法
该装臵是近几年开始在电力系统较为广泛应用的产品。该装臵的特点是无需断开直流回路电源，可带电查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”的方法，极大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且该装臵可将接地故障定位到具体的点，便于操作。目前生产此类产品的厂家也较多，但真正好用的产品很少，绝大部分产品都存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。防范措施
4.1 经常检查各支路直流系统的绝缘状况 ,对于户外电气设备和热工就地装臵的直流系统的绝缘状况更应经常检查 ,要特别注意检查各支路的跳闸回路。具体检查方法:将该支路的断路器合上(注意:此时隔离开关应在断开位臵或断路器拉至试验位臵)。然后取下该支路的直流电源的熔断器 ,在熔断器的下方(即负荷侧)将正、负极短接 ,用兆欧表检查绝缘电阻是否符合要求 ,如发现接地应及时消除。
4.2 发生直流系统接地时 ,常采用取下直流熔断器来观察直流接地是否消失 ,在取直流熔断器时应先取非接地极的熔断器;在投熔断器时 ,先投非接地极的熔断器。其目的是使非接地极对地电容有一定的充电时间 ,使该支路的正、负电源间在未形成回路前 ,先使非接地极电容充上一定电压 ,即 uc不等于0 ,从而降低 ul ,防止断路器误动。
4.3 出口继电器和断路器的跳闸线圈的动作值按规程要求为(30 %-70 %)uh ,实际工作中调整在(60 %-70 %)uh之间最好。
4.4 运 行维 护人员必须熟悉现场运行规程，在直流回路工作时，做好安全措施，防止保护误动。结束语
直流电源在电力系统的作用十分重要，着重分析了直流接地对保护装臵的影响，在什么情况下可能造成保护误动和拒动，从而更好地为运行维护人员提供参 考依据，有利于更好地保证直流系统的稳定，从而保证电网的安全稳定运行。
参考文献
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[2]苏玉林 刘志民 熊深.怎样看电气二次回路图
[3]张善全.电力系统直流接地危害性分析及预防措施例
35kv变电站直流系统图篇五
220kv变电站直流系统
目录
1.什么是变电站的直流系统
2.变电站直流系统的配置与维护
3.直流系统接地故障探讨
4.怎样提高变电站直流系统供电可靠性
5.如何有效利用其资源
1.什么是变电站的直流系统
变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。变电站内的继电保护、自动装置、信号装置、事故照明和电气设备的远距离操作,一般都采取直流电源,所以直流电源的输出质量及可靠性直接关系到变电站的安全运行和平稳供电。变电站的直流系统被人们称为变电站的“心脏”,可见它在变电站中是多么的重要。直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。
（1）220kv变电站直流母线基本要求： 蓄电池组、充电机和直流母线
1．设立两组蓄电池，每组蓄电池容量均按单组电池可为整个变电站直流系统供电考虑。
2.设两个工作整流装置和一个备用整流装置，供充电及浮充之用，备用整流装置可在任一台工作整流装置故障退出工作时，切换替代其工作。
3．直流屏上设两段直流母线，两段直流母线之间有分段开关。正常情况下，两段直流母线分列运行，两组蓄电池和两个整流装置分别接于一段直流母线上。
4．具有电磁合闸机构断路器的变电站，直流屏上还应设置两段合闸
母线。
5． 220kv系统设两面直流分电屏。分电屏ⅰ内设1组控制小母线（kmⅰ）、1组保护小母线（bmⅰ）；分电屏ⅱ内设1组控制小母线（kmⅱ）、1组保护小母线（bmⅱ）。
6． 110kv系统设1面直流分电屏，屏内设1组控制小母线（km）、1组保护小母线（bm）。
7． 10kv/35kv系统的继电保护屏集中安装在控制室或保护小间的情况下，在控制室或保护小间设1面直流分电屏。8． 信号系统用电源从直流馈线屏独立引出。
9． 中央信号系统的事故信号系统、预告信号系统直流电源分开设置 10． 每组信号系统直流电源经独立的两组馈线、可由两组直流系统的两段直流母线任意一段供电。
11． 断路器控制回路断线信号、事故信号系统失电信号接入预告信号系统；预告信号系统失电信号接入控制系统的有关监视回路。12． 事故音响小母线的各分路启动电源应取自事故信号系统电源；预告信号小母线的各分路启动电源应取自预告信号系统电源。13． 公用测控、网络柜、远动柜、保护故障信息管理柜、调度数据网和ups的直流电源从直流馈线屏直接馈出。（2）、直流系统运行一般规定：
(1)、220kv变电站一般采用单母线分段接线方式，110kv变电站一般采用单母线接线方式。直流成环回路两个供电开关只允许合一个，因为母联开关在断开时，若两个开关全在合位就充当母联开关，其开关
容量小，线型面积小，又不符合分段运行的规定。直流成环回路分段开关的物理位置要清楚，需要成环时应先合上母联开关再断开直流屏上的另一个馈线开关。
(2)、每段直流馈线母线不能没有蓄电池供电。(3)、充电机不能并列运行。
(4)、正常情况下，母联开关应在断开位置。(5)、绝缘检查装置、电压检查装置始终在运行状态。(6)、投入充电机时先从交流再到直流。停电时顺序相反。
（7）、母线并列时首先断开一台充电机，投入母联开关，在断开检修蓄电池。
（8）、母线由并列转入分段时首先合上检修蓄电池，断开母联开关，再投入充电机。
2.变电站直流系统的配置与维护
a：配置
220kv变电站直流系统设计依据是dl／ t5044—95《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》，本规定适用于采用固定型防酸式铅蓄电池。
一、要求220kv变电站具备高可靠性直流电源的原因：
1．1 部分变电站建设规模为主变容量3x 150mva或3x180mva，且为枢纽站。
1．2 220kv变电站主保护亦实现双重化，采用两套不同原理、不
同厂家装置；断路器跳闸回路双重化；且均要求取自不同直流电源。
1．3 线路的两套纵联差动保护、主变压器的主保护和后备保护均分别由独立的直流熔断器供电。
1．4 所有独立的保护装置都必须设有直流电源故障的自动告警回路。
1．5 变电站综合自动化水平提高，监控系统高可靠运行要求。
二、目前单组蓄电池运行、维护存在的主要问题：
2．1 事实证明：要掌握蓄电池运行状态，做到心中有底、运行可靠，必须进行全容量核对试验；然而直流系统配置一组蓄电池，给运行维护造成了极大困难。
2．2 现有220kv变电站蓄电池只对蓄电池组进行部分容量试验，检测出损坏严重的蓄电池；因进行全容量试验工作繁琐因难，部分单位回避容量试验，而不能完全掌握蓄电池的实际运行状态。
2．3 就对各发供电单位已运行的各型式蓄电池统计表明，使用寿命一般为7年到10年；且这期间尚需对个别落后电池维护处理才能够保证整组蓄电池使用年限。对于仅一组蓄电池而言，整个更换期间同样要承担风险运行。
2．4 蓄电池组由106只-108只(无端电池)或118只一12o只(有端电池)单体电池串联组成，若其中一只电池容量下降后，则表现为内阻增大、严重者相当于开路．也就是说：一只电池损坏，祸及整组电池不能发挥作用。目前检测的最佳方法是将浮充机停运，直流负荷由蓄电池组供电；对于仅有一组蓄电他的直流系统，若存在有开路情
况．则造成全站失去直流。
2．5 整流设备的好坏也影响蓄电池的寿命。新近入网交流整流设备，虽然具有充电、均衡充电、浮充电自动转换功能，但功能还不完善。如浮充电缺少温度补偿，温度低时充电容量不足、温度高时容易过充电，造成电池漏液鼓肚现象，缺乏单体电池端电压测量，当有2—3只电池充容量不足不能发现时就影响整组电池寿命。
2．6 近2—3年间投运的变电站蓄电池大多采用全密封阀控式铅酸电池，因不能象原固定防酸式铅酸蓄电池正常远行中能够通过测单体电池电压、量其比重、观其外观而综合分析判断电池运行状态。其日常仅能靠测量单体电池进行监视，运行状态好坏难以充分把握。2．7 对蓄电池容量的在线监测现在仍是一大难题。对阀控式全密封蓄电池能否依据某—指标数据判断或多项指标数据综合判断运行状态尚处于探索时期。
220kv变电站直流系统配置两组电池的必要性及优点
3．1 正在编写制订的《阀控式铅酸蓄电池运行、维护导则》国家标准，明确要求蓄电池必须进行容量试验。
3．2 220kv变电站内通信用直流系统按有关规定均配置二组48v蓄电池。而220kv变电站控制、保护、信号、安全自动装置等负荷同样需要高可靠的直流系统。
3.3 由于单组蓄电池不能很好的满足22kv变电站运行可靠性要求，且运行维护困难,故此 220kv变电站直流系统配置两组蓄电池是必要的。
3.4 220kv变电站直流系统配置两组蓄电池，完全满足运行要求，并符合部局有关继电保护反措对直流供电的要求，采用该系统对增加控制保护设备运行的可靠性有较重要的意义。
3．5 220kv变电站配置两组全容量蓄电池组或两组半容量蓄电池组后，从简化母线结构、减少设备造价、节约能源、避免降压装置故障开路造成母线失压，扩大为电网稳定事故和更大设备事故出发，可考虑直流动力，控制母线合一，去掉端电池及调压装置，使直流系统进一步简化、可靠。
220kv变电站直流系统配置两组蓄电池方案
4．1 为了保证两组蓄电池能够独立工作，相互间不影响，保持自身特性，采取不完全并联运行方式，即两组蓄电池充、放电独立，相互间不互充放。
4．2 根据变电站的建设规模、负荷地位和负荷水平，可选择采用下列不同的配置方案：
4．2．1 采用两组全容量蓄电池组、三台充电机、直流负荷母线分段接线。此方案是完备的方案，在各种运行方式下，能够保证提供可靠直流电源。
4．2．2 采用两组全容量蓄电池组、二台充电机、直流负荷母线分段接线。
4．2．3 为进一步降低工程费用，可采用两组半容量蓄电池不完全并联运行，配置二台充电机，直流母线分段。结束语：
直流系统是变电站二次设备的生命线，直流系统故障就有可能影响到电网稳定和设备安全。根据现在220kv变电站对直流电源可靠性要求进一步提高，及蓄电池运行、维护的需要，并考虑220kv变电站直流系统网络与蓄电池直流电源可靠性匹配要求，220kv变电站直流系统应配置两组蓄电池，虽在经济上多投入，但其运行可靠性却得到了大幅度提高，且运行方式灵活、维护简便。
b:维护
电力直流系统的维护现状:
现在的变电站一般都是无人值守的,智能高频开关直流电源系统可通过监控串口与变电站后台的监控实现通讯,可在调度端实现对直流系统的“三遥”.运行人员或专职直流维护人员定期对直流设备进行一般性的清扫、日常检查等工作.对充电设备只进行巡检,对蓄电池组进行日常维护和放电核对容量.。
.220kv设两组蓄电池,110kv一般装设一组蓄电池,在有条件时220kv最好装设两组蓄电池,因为220kv的继电保护装置是双重化的,从电流互感器二次侧到断路器跳闸线圈都是双重化,因此,直流系统也宜相应的设置两组,分别对两套保护及跳闸线圈供电,以利系统安全运行.。
在正常运行情况下,变电站的二次设备只需由充电模块来供电就行了.现有的变电站,断路器一般有电磁合闸方式和储能合闸方式两种.在电磁式断路器进行合闸操作时,要求直流电源能提供瞬时的合闸电流(20~200ms内提供数百安培的大电流),显然仅由充电模块来供电是
远远不够的,这时蓄电池组就发挥了重要的作用,它能无间断地提供大电流,保证断路器的正常合闸,这也是直流系统为什么要有合闸母线的原因了.在储能合闸方式下,合闸电流远小于充电模块的额定输出电流,不用蓄电池来合闸.现在新建的变电站一般都是这种储能式的断路器,这时直流系统也就可以不要合闸母线。
当电网发生事故时,必然使交流输入电压下降,当充电模块不能正常工作时,蓄电池无间断的向直流母线送电,毫不影响直流电源屏的对外功能,保证二次设备和断路器的正确动作,确保电网的安全运行.而作为最后保障的蓄电池,如果其容量的不足将会产生严重后果.所以,蓄电池的重要性就可想而之了,其维护一直是最为重要的问题.。
电池巡检仪作为在线监测装置,可实时发现落后或故障电池,并可检测电池组的温度是否处于正常范围内,但直流系统工作时输出电流较小,电池容量的不足或漏液、破损很难通过电池巡检仪发现,而电池内阻和电池容量的在线测试,准确度依旧不高,其测量精度和可靠程度通常只用于定性分析.所以还是需要运行人员或专职直流维护人员对蓄电池进行定期巡视。
由于电池品牌、型号及电池状况的不同,应根据实际情况通过监控模块重新调整电池充电参数,以保证电池处于良好工作状态.蓄电池寿命一般为8~ 10年左右,影响蓄电池寿命的主要因素有:
1、过放电;
2、充电压设置不合理,充电电流过大或过小;
3、充电设备的性能超标;
4、温度。
所以,我们不但要定期对蓄电池组做放电实验,还要定期测试充电
设备的稳压精度、稳流精度及纹波系数、充电机效率等性能参数。
3.直流系统接地故障探讨
直流电源作为电力系统的重要组成部分，为一些重要常规负荷、继电保护及自动装置、远动通讯装置提供不间断供电电源，并提供事故照明电源。直流系统发生一点接地，不会产生短路电流，则可继续运行。但是必须及时查找接地点并尽快消除接地故障，否则当发生另一点接地时，就有可能引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动作或拒绝动作，有可能造成直流电源短路，引起熔断器熔断，或快分电源开关断开，使设备失去操作电源，引发电力系统严重故障乃至事故。因此，不允许直流系统在一点接地情况下长时间运行，必须加强在线监测，迅速查找并排除接地故障，杜绝因直流系统接地而引起的电力系统故障
1、直流系统接地查找一般原则
（1）、“直流接地”信号发出后，可通过直流屏监控器和绝缘检查装置找出接地支路号及接地状态，支路号的排列大都是按直流馈线屏馈线开关从上至下或从左到右的顺序，绝缘检查装置还可以显示接地电阻（接地电阻小于15-20千欧时报警），判断接地程度，可通过绝缘检查开关判断正对地、负对地电压，判断接地程度。有时绝缘检查装置判断不出支路只报“直流母线接地”，此时有可能直流母线接地，也可能是支路接地。
（2）、直流接地信号发出后，必须停止二次回路上的工作，值班员应
详细询问情况，及时纠正修试人员的不规范行为。
（3）、利用万用表测量正对地、负对地电压，核对绝缘检查装置的准确性。万用表必须是高内阻的，2000欧/伏，否则会造成另一点接地。（4）、试拉变电站事故照明回路。（5）、试拉检修间直流电源回路。（6）、试拉380伏配电直流电源回路。（7）、试拉通讯远动电源回路。（8）、解列蓄电池。（9）、解列充电机。
（10）、1段母线负荷倒至2段母线，判断1段母线是否接地。（11）、使用接地查找仪对控制、保护、信号回路逐一查找。2．造成变电站直流系统接地的几种原因：
（1）雷雨季节，室外端子箱或机构箱内潮湿积水导致直流二次回路中的正电源或负电源对地绝缘电阻下降，严重者可能到零，从而形成接地。
（2）部分型号手车开关的可动部分与固定部分的连接插头或插座缺少可靠的绝缘隔离措施，手车来回移动导致其中导线破损，从而使直流回路与开关金属部分相接触，从而导致接地。
（3）部分直流系统已运行多年，二次设备绝缘老化、破损，极易出现接地现象。
（4）因施工工艺不严格，造成直流回路出现裸线、线头接触柜体等，引起接地。
3．查找接地故障的基本原则和方法：
（1）一般处理原则：根据现场运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，按照先室外后室内，先合闸后控制，由总电源到分路电源，逐步缩小范围的原则，采取拉路寻找、处理的方法。应注意：切断各专用直流回路的时间不要过长（一般不超过3秒钟），不论回路接地与否均应合上。
（2）具体处理方法：首先，了解现场直流电源系统构成情况，通过直流系统绝缘监测装置或接地试验按钮初步判断是直流正极接地还是负极接地（以下假设绝缘监测可靠，并假设正接地）。然后，瞬时切除所有合闸电源开关，如接地信号消失，说明接地点在合闸回路，应对站内合闸回路用同样方法拉合负荷开关或解除正电源端，进行分路检查、判断；如监测装置仍报接地，则说明接地点在控制、信号等回路，则应进一步用同样方法检查直流屏、蓄电池柜及站内各保护屏、控制屏、信号屏及其控制回路。查明接地点属于哪一输出电源回路后，应迅速拉合接地回路的直流负荷开关或拔插回路内的正电源保险，并根据绝缘监测装置报警情况判断接地点在开关（保险）之前或之后。判断清楚后，根据查出的范围，迅速解除范围内相关设备的正极端子，观察报警信号，判断接地点是否在这一部分设备内。然后继续按照以上原则和方法，逐步缩小查找范围，直至找出接地点。4．总结：
造成变电站直流系统接地的因素较多，为了较好的解决这一问题，在日常运行维护中还应视具体情况采取不同措施：
（1）严格二次设备施工工艺，发挥主观能动性，减少接地故障的发生概率。如对室外端子箱、机构箱等加强密封，加装防潮除湿设备或材料；对手车开关的活动部位采取措施提高其绝缘性能，如用绝缘材料包裹其线头部分等，避免因其随手车活动引起接地；对绝缘老化，已不能满足对地绝缘电阻要求的控制电缆及有关二次设备及时更换。（2）加强断路器、隔离开关、手车等一次设备的运行维护管理。严格断路器、隔离开关等具有机械传动部分设备的操作规程，避免因操作不合理造成接地故障。
（3）查找处理接地故障时严格遵守相关电气设备检修运行规程要求，并结合现场实际条件进行。禁止单人工作，禁止直流电源长时间停止运行（尤其在天气条件不允许的情况下），拆除、恢复各端子、各开关的时间应尽可能短。
4.怎样提高变电站直流系统供电可靠性 概述 ：
供电公司220kv及以下变电所的直流供电系统为环状系统，若一个元件故障可能会引起整个系统的瘫痪，达不到电力系统的安全稳定的要求。而近两年来，随着电力系统的飞速发展，保护设备的增多，对直流系统可靠性和稳定性的要求越来越高，直流系统故障将严重影响到系统的安全稳定运行。针对这一问题我们进行了大量的调查与分析，并发现220kv及以下变电所的直流供
电系统存在：直流系统接线方式不合理；保护直流回路用交流断路器；蓄电池和充电装置数量都不符合要求。2 直流系统供电现状：
直流系统事故后果严重，严重的可造成变电所直流系统全部停电，造成一次设备处在没有保护和监视的不可控状态，不能反应一次设备的故障，极易造成一次设备事故范围的扩大，造成区域电网的大面积停电事故；经过调查发现，该局的变电所普遍采用环状供电方式。环状供电方式示意图
环状供电方式是指将两个独立的直流供电系统在其下一级直流支路中连接，当分支直流元件故障时，非故障母线将断开供电回路，这样扩大了直流故障范围。严重时会使整个变电所处于无直流状态下，对系统正常运行造成重大的安全威胁。同时我们对保护直流回路用的断路器情况进行了统计(见表1)。
表1 各电压等级变电所保护用直流断路器配置情况调查表
交流断路器作为直流电路的保护元件具有局限性。由于交流电流的电弧容易熄灭，故其断路器的动静触点之间的开距小，不能达到拉弧作用，而直流瞬动电流是交流瞬动电流的1．4～2倍，因此在直流回路中断路器不能可靠断开，并且致使交流断路器损坏，从而造成直流系统事故进一步扩大；通过上表我们看到直流系统中采用交流断路器的二次设备占总设备数的2/3。
我们对2000年以来出现的直流供电系统的缺陷进行了分析，发现主要存在以下三个方面的问题：
1、直流供电支路故障造成变电所直流供电系统全部停电。
2、直流回路开关损坏严重。
3、蓄电池和充电装置数量都不符合要求。3.完善直流系统供电方式：
3.1采取辐射状供电方式，增加蓄电池和充电装置数据
3.1.1 220kv及以上变电所应满足两组蓄电池，且两套直流电源系统完全独立，并设两段独立的保护电源小母线。3.1.2 各级直流母线分段开关正常运行时应断开。
3.1.3 控制直流母线分为两段，且控制直流母联开关正常运行时应断 15
开。
3.1.4 220kv设备双套保护装置的保护电源应取自不同的独立直流电源系统，接在不同的保护电源小母线。
3.1.5如果断路器只有一组跳闸线圈，失灵保护装置电源和具有远跳功能装置的电源应与相对应的断路器操作电源取自不同的直流电源系统。
3.2采用专用的直流断路器
根据保险配置情况选购gm型(两段保护)、gmb型(三段保护)系列直流断路器，并进行直流断路器的安秒特性及动作电流的检验，并绘制出三段式保护直流断路器保护特性曲线：
int-过载长延时断路器起始动作值
icu-断路器极限短路分断能力 iop2-断路器延时动作电流 lopl-短路瞬时断路器动作电流
通过试验发现g系列直流断路器作为替代直流回路中的交流断路器，具有良好的三段保护功能。
过载长延时保护：能在故障电流较小时，根据电流的大小进行反延时
动作，能防止线路电缆发热进而造成绝缘破坏和起火。
短路短延保护：能够防止越级动作带来的事故扩大，保证故障电流仅仅由距离故障点最近的断路器来切除，还可作为下一级保护的后备保护
短路瞬时保护：能够在故障电流较大时瞬时切除故障回路，避免对设备及线路的动稳定性带来较大的危害。结束语：
为防止和杜绝变电所直流系统事故，确保电网的安全稳定运行，我们对变电所的直流系统的不足做了进一步完善，消除了造成直流系统故障的安全隐患，进一步减小了变电所发生直流系统事故的可能性，在保证直流系统安全稳定运行的同时也保证了继电保护及自动装置的可靠运行。
5.如何有效利用其资源
变电所直流系统为继电保护以及开关机构提供保护、信号、动力能源；变电所ups为远动、通讯、微机监控装置提供不间断的电源。
多年来，根据各变电所直流设备运行现状，发现从设计、规划、审批、运行、维护等环节存在管理弊端，不同程度地造成设备重复投资、资源浪费等现象。
近年来，随着两网改造，设备更新升级，变电所的继电保护及其自动化使得当地监控、信息数据采集、计量等专业相互渗透。对于变电所直流系统，如在变电所直流系统电源保证安全可靠性的前提下，即直流系统蓄电池容量和绝缘水平满足运行参数要求，变电所ups实现集中配置(废除ups自带蓄电池配置)是可行的。变电所交、直流电源运行
(1)所用电380/220v低压系统：
变电所所用电380/220v系统电源的质量、可靠性较差。主要表现为：
①交流失电(全所失电、互投时间间隔长、暂态停电)；
②欠压、过压(一般变电所自备电源较高，末端所电压不易调节，闪变)；
③电压短时波动(如电气化铁路干扰，谐波畸变，电压聚降、瞬变)；
④电压三相不平衡(所内负载不平衡，中性线断)；
⑤二次设备共模、差模超标(接地和泄露电流)等故障。
对于变电所的综合自动化装置、计算机监控、远动装置、信息数据采
集、微机保护、脉冲式电能表等采用静态电路，设备对电压质量及供电连续性要求较高。一旦计算机失电造成死机、远动信息数据采集失电造成丢失数据、电源产生的问题等导致设备误操作将造成更大的损失。
鉴于以上原因，许多变电所配置了ups电源，但多见于分散配置，各成一体。
(2)变电所ups不间断电源：
变电所ups不间断电源，供给远动自动化、信息数据采集、微机监控、电力通讯等电源。在许多变电所内，由于ups维护不善造成蓄电池容量不足，交流断电后，由于电压过低而自动关机，使得设备电源中断，不能正常工作。
(3)变电所直流系统：
变电所直流系统作为操作电源，供给断路器分合闸及二次回路的仪器仪表、继电保护、控制、事故照明及自动装置电源。
近年来，接受以往事故教训，专业人员在研讨继电保护反措和直流系统反措中，均提出了双重化配置要求，对220kv变电所的直流系统进行了3＋2配置(三台充电机、两组蓄电池)单母分段互联式接线改造。对继电保护实现独立保护、独立电源，主保护的线路、变压器、母线双重化保护专用供电，实现保护装置跳闸线圈双重化，控制、保护电源分开。由两套独立(可相互备用)直流系统供电。
2改造目标 ：
通过对变电所直流系统实施技术改造，要求变电所直流系统的管
理水平、运行维护和设备健康水平均达到100％。同时，还要使变电所直流系统资源得以充分有效利用。
(1)目标制定：
①加强变电所直流系统运行维护管理。
②对直流系统为ups提供电源可行性、安全性进行评估、计算，并付诸实施。应用后充分体现了ups使用直流系统供电的优点。
③规范运行管理，有效利用直流系统。对于改造后的变电所，由生产技术部门协调归口管理。
(2)可行性分析：
①体制管理：变电所直流系统就是为变电所继电保护及其自动装置服务的。但从变电所进行自动化实现四遥，改造变电所直流系统与ups电源从设计、规划、审批及体制管理上就分开了。直流设备由检修专业班维护变电所直流系统，远动通讯专业班则维护ups不间断电源。变电所运行人员一般只对直流系统做定期维护监测，而对于ups电源形成无人维护。
②设备投资：变电所220kv以上及重要的110kv变电所直流系统双重化3＋2配置后，完全可以满足继电保护及其自动装置的参数要求。上级在此投资是原来设备的两倍，而有些变电所还在设计安装ups不间断电源单设蓄电池组。这无疑会造成重复投资浪费。
③绝缘要求：变电所直流系统与变电所通讯电源用直流电源运行方式不同，有可能造成变电所直流系统绝缘降低，影响系统稳定。对于远动通讯电源应该区别对待，如通讯电源从变电所蓄电池抽头现象必须
杜绝，但在绝缘要求满足的前提条件下，完全可以集中配置蓄电池。实施方案 ：
(1)要求各专业分工明确，不留死角：
①归口管理，直流专业不能单一只维护充电机、蓄电池组，还应考虑直流系统的完整性。如馈出回路辐射、环路完整、负荷分配、运行方式、接线方式、熔断器及空气开关级差配置、电压质量、直流系统绝缘水平等，应满足继电保护及其自动装置参数要求。
②对设计维护人员要求专业相互渗透。因为继保、远动、通讯、计量、直流专业就是电力系统及其自动化的各分支专业，所以各专业有必然的联系。
③过去有些变电所通讯电源有在直流系统蓄电池中抽头的现象，由于影响直流系统蓄电池内阻、容量，通过落实反措以及整改，已将这种方式消除。对于小容量的载波机以及通讯用计算机ups，只要满足绝缘要求，可以使用直流系统电源。对于大容量程控交换机、光纤通讯、微波通道，考虑到其独立性以及使用蓄电池运行方式不同，通讯电源ups设置自备电源。
(2)集中配置：
①变电所ups使用变电所直流系统蓄电池，可以不用自配蓄电池组，这样，可以节约自备电池以及占地空间，还可以避免重复维护。
②使用直流系统逆变电源，能够防止所用电系统的暂态干扰进入负荷侧。
③一般商用ups自备电池，放电时间是在10～15min，时间短；工业
用ups装置自备电池放电在30min。采用直流系统蓄电池可以保证事故停电1h使用。
④利用直流系统容量优势，全所集中配置ups系统，并实现双重化配置。交流电源使用所用电各段母线电源，直流电源分别使用直流系统各段电源(110kv以上无人值守变电所、较重要的枢纽变电所)。
(3)评估：
①双重化3＋2配置后，蓄电池容量增加一倍，而保护自动装置通过更换节能信号灯、节能光子牌，使电磁继电器减少，相对负荷电流也减小，因而可使事故情况下蓄电池容量充足，完全能满足规程要求的全所停电情况下，1h连续供电。
②变电所逐年改造使断路器电磁机构基本退出，而更换成真空开关或弹簧、储能机构以及液压机构，其合闸动力电流减小，故对蓄电池事故放电能完全满足瞬时放电曲线要求。
③对于小容量电力载波机、通讯设备只要运行方式不影响直流系统绝缘，可以经开关电源使用直流系统。
④直流系统馈出回路增加，势必影响直流系统绝缘。其实从ups电源原理上说，正常时ups装置使用交流，当交流回路失电后装置自动投切直流电源，而投切回路已明确交流电源是接地回路，直流电源是绝缘回路。
⑤充电机容量：变电所充电机一般满足“均充方式电流＋负荷电流＋冗余度”。对于ups负荷：a)交流不间断电源ups是当交流失电后，自动切换直流电源的；b)有些进口ups不设整流器而直接接直流母线,故在浮充、恒压限流方式下能满足新增负荷要求。结论 ：
实践证明：有效利用变电所直流系统资源，对于电力运行维护、设备投资和环境保护都具有重要意义。今后，应当根据变电所电源的独特性，对110kv及以上重要变电所、枢纽所、无人值守所以及综合自动化变电所的所用电交流380/220v、直流系统220/110v、不间断ups电源统一考虑，集中配置，以满足继保、远动、通讯等设备的电源要求。
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