基于变电站直流系统寄生回路的排查及分析

来源:用户上传      作者:陈亮 温才权 全杰雄 陈华寿 徐玉凤

　　摘  要：对于我国的变电站而言，直流系统的安全运行对其有着极为重要的影响，对于控制系统也是极有力的保证。基于此，该文围绕变电站直流系统存在的问题进行了分析，对于回路的排查也提出了相应的方案，同时对于排查的结果也进行了深入的分析和探讨。
　　关键词：变电站  直流系统  寄生回路  排查
　　中图分类号：TM63   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）10（c）-0039-02
　　1  问题案例及排查方案
　　以上海某变电站为例，最近几年，该变电站经常出现直流系统的接地故障，对此，工作人员通过使用万用表对直流母线进行了多次测量，从中均发现该变电站的直流母线的对地电压值存在异常情况。在此期间，工作人员对该异常情况进行了全面的分析，从而发现是因为直流母线叠加了其他电源导致的，然而对于该电源是如何进行寄生的，工作人员却不得而知。而且对于该变电站而言，其中有着很多的直流负载，所以要想对直流系统存在的异常情况进行排查，通过停役变电站这种方式是不现实的，工作人员只能结合变电站的实际情况从而制定相应的排查方案从而开展排查工作。
　　起初，工作人员在排查寄生负载的过程中，是通过利用直流钳形表从而对电源进行检测来实现的，然而由于这种方法存在着一定的局限性，所以在排查期间并不能将寄生负载找出。之后通过分析工作人员选择使用试拉法进行检测。在此期间，工作人员先拉不重要的回路，之后再试拉重要的回路，这样可以有效地实现对直流的控制。其次，工作人员又根据回路的实际情况采取了保护轮停的方法进行操作，之后根据设备的运行情况也采取了相应的安全措施。而在进行实施的过程中，工作人员通过试拉法最终确定是因为多个断路器出现接线错误从而导致该变电站的直流系统出现了寄生回路，对此，工作人员对其进行了相应的整改，而该变电站的直流系统也恢复了正常的运行。
　　2  排查方法
　　2.1 直流钳形表测量法
　　对于变电站直流系统而言，一旦发现存在寄生回路，那么对于出现寄生的具体位置就需要进行明确。对于直流钳形表测量法而言，电流的进出是相同的，如果在直流系统中出现了寄生回路，那么正负极流进及流出的电源便不相等，这样便会形成一定的差流。通过对该方法进行应用，虽然可以有效地确定寄生在直流负载中出现的范围，但其自身却存在着一定的局限性，如果直流系统对地的绝缘性较好，那么通过测量便会得知寄生电流不超过1mA，而对于直流钳形表而言，灵敏度最好的也是以毫安为单位的，而在对其进行使用的过程中，其极容易受到磁场等因素的影响，所以通过直流钳形表所测得的真正电流会在2mA范围，所以如果直流系统的绝缘性较好，那么通过这种方法是无法将直流系统中存在的寄生回路找到的。
　　2.2 拉偏法
　　对于变电站直流系统中存在的寄生回路，还可以通过拉偏法进行排查。所谓拉偏法，其实际上便是在确定直流系统的绝缘电阻没有问题之后，在负对地某段直流中接10kΩ的电阻，而通过对负对地电压进行测量，如果电压均保持一致的话，那么则证明直流系统没有产生寄生回路，反之则证明有寄生回路产生。在此期间，工作人员需要将测量出的正、负对地的电阻进行记录，如果电阻超过50kΩ，那么排查工作便可以继续进行。其次，对于绝缘监测设备的电源，工作人员也需要将其断开，至于设备的正负直流熔丝，工作人员也需要将其拉开，之后工作人员需要对对地电压进行测量，同时也要做好记录的工作。再者，工作人员还需在直流母线上接负对地的电阻，阻值应为10kΩ，之后工作人员还需对母线的对地电压进行测量，同时也要做好记录的工作。最后，如果工作人员测量得到的阻值差较大，那么则证明变电站的直流系统是独立的存在，如果差值大于100kΩ，那么上述的測量工作便可不做，如果差值大致相同，那么便需要做好上述的测量工作，从而再确定寄生回路是否出现在直流系统中[1]。
　　3  类型分析
　　工作人员在利用拉偏法进行寄生回路的排查时发现有以下问题出现：第一，变电站直流系统内部出现问题，即绝缘监测装置由于收到元器件影响从而出现寄生问题。第二，由于变电站直流回路的接线出现失误从而导致直流系统出现寄生回路。第三，由于变电站的自动化装置存在问题而导致直流系统存在寄生回路。第四，由于变电站的运行管理工作做的不到位而导致直流母线出现直连的情况。
　　4  结语
　　4.1 危险点的排查和解决
　　在对变电站直流系统进行检查的过程中，由于会涉及到很多方面，再加上危险点极多，因此在落实检查方案之前，工作人员必须要做好相应的措施工作。对于直流对地电压而言，在对其进行测量的过程中会存在两种形式的寄生回路，即直流电源的同极性以及不同极性寄生回路。在对不同极性对地电压进行测量的过程中，其正负电压所产生的绝对值的总和要比变电站直流母线的电压值大很多，所以对地电压也经常出现大于直流母线电压的情况，该情况的出现不但会对直流系统的绝缘设备产生严重的影响，同时还极容易出现对地短路的情况。在应用直流钳形表测量法进行测量的过程中，因为钳表结构较大，这也使得工作人员的操作受到了相应的影响，而且由于直流分屏的电缆极多，工作人员在对相关数据进行测量的过程中，经常会出现拉动缆线的情况，所以在进行此项操作的过程中，工作人员必须要极度小心。而在对差流进行测量的过程中，因为直流开关的正、负极电源线的距离较远，所以工作人员无法直接对其进行测量，要想获得相应数据，工作人员只能采用夹正、负极电缆的方式操作，而在这一过程中，工作人员需要触碰电缆，这时工作人员必须要做好预防措施，以避免由于人工失误而导致设备无法正常运行的情况出现[2]。
　　4.2 注意事项
　　首先，在对直流系统进行检查的过程中，工作人员极容易会触碰到相关的直流设备从而对其运行产生影响，对此，工作人员必须携带好检查工作，做好检查措施，对于裸露在外的金属，工作人员也要使用绝缘胶带将其缠好，只有这样才能避免由于人工操作不当而导致直流接地的问题出现。其次，在进行试验的过程中，工作人员必须要保证相关直流系统不会受到试验的影响，并可以进行单独的运行。而在此过程中，工作人员也需要合理使用技术手段，这样交流窜入问题以及直流短路等问题便可得到有效的避免。最后，如果试验所需的相关仪器其自身便带有直流电源，那么在工作的过程中工作人员要保证仪器中的直流电源不会被接入到直流系统之中的相关设备上。而对于设备而言，若其存在直流的并列问题，那么工作人员必须要采取相应的管理措施，以便直流可以进行正常运行，同时对于直流回路工作人员也要进行定期的检查和维护。除此之外，对于相关设备，一旦其存在多个直流电源，那么工作人员在进行试验的过程中必须要对这些直流电源的独立性进行检测。而在变电站中，如果开关存在直流并列的情况，那么工作人员必须采取相应的管理措施，从而避免直流线路的并列问题出现。
　　5  结语
　　总而言之，在变电站的日常运行之中，经常会有寄生回路的问题出现，对于此，工作人员必须要采取有效措施对该问题进行排查，只有找到原因所在，寄生回路的问题才会得到避免，而变电站才可以进行正常、稳定的运行。
　　参考文献
　　[1] 吴蓉，戴春怡，袁成，等.变电站直流系统寄生回路的排查及分析[J].上海电力，2010，23（3）：225-229.
　　[2] 袁成，孙银权，雷仲强，等.变电站直流系统寄生回路的排查方法探讨[J].电力系统保护与控制，2010，38（6）：137-140.
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