变电站直流系统接地故障及环网危害分析处理

孙建波

伴随着科学技术的不断发展和进步，变电站的运行质量受到了多方关注，要想提升变电站直流系统运行管理的时效性，就要整合故障处理机制，确保能夯实管理基础，有效避免环网危害问题。本文分析了变电站直流接地故障的类型，并对故障产生的原因予以阐释，最后结合案例对变电站直流系统环网危害和处理机制展开讨论，仅供参考。

伴随经济的快速发展，电气供应在各方面得到充分体现。其中“直流系统”作为电气系统的重要组成部分，在生产中由于安全监管处置不到位，造成电气安全事故频发，给生产运行与财产安全带来了威胁。能否发现并正确的消除异常，是保障电气直流系统稳定运行的关键。直流系统是广泛应用于发电厂、变电站和其它使用直流设备的用户，是一个独立的电源，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，保证由蓄电池继续提供直流电源的重要设备。

在对变电站直流系统接地故障进行全面分析后就要对产生故障的原因予以判断，从而结合实际问题建立对应的处理控制措施，以保证变电站直流系统运行的稳定性和可靠性，提升整体系统运行的综合水平，尽量减少故障造成的经济损失和人员伤亡。第一，蓄电池亦或是整个结构的蓄电池、充电屏出现电缆绝缘老化问题，必然会造成结构漏电现象明显，影响其运行质量和综合安全水平[2]。第二，外因造成变电站直流系统接地故障问题，包括外界出现了较大的机械振动，或者是系统中电缆结构和金属体出现了严重的摩擦，都会导致绝缘位置出现损伤，造成相应结构出现漏电等问题。第二，环境不良也是导致变电站直流系统接地故障的重要因素，空气较为潮湿以及灰尘积压较厚会出现绝缘度下降的问题，使得整个结构和系统运行质量失衡。第三，仪器仪表的整体质量不合格，尤其是金属外壳比较容易出现生锈的问题。另外，漏水问题、裸露问题等都是造成整体结构运行质量降低的原因，要想优化相应结构的应用效率，就要对周围可能影响其综合质量水平的因素进行集中监督和管理[3]。

2.1直流系统的绝缘故障

对于直流系统的绝缘来说，一般情况下都发生在其电缆的方面。绝缘出现问题之间是有差异性的，大多数是由电缆核发是大地发生连接而引起的，如果说畜电池已经鼓起来了，并且将其中的液体流出来，那么就很容易让直流电源和机器柜子等出现短路，这时候的绝缘几乎没有什么作用。而这一种绝缘失去作用的情况很容易被工作人员所发现，特别是导致这种情况产生的原因也是十分明显的。而如何来解决这一问题是工作人员需要关注的重难点。  2.2集中式系统

集中式的直流系统不超过  110  kV  的都安装在控制室里。使用直流馈线电缆，将其能够输送到不同的设备或者设备室中。变电站的一些直流馈线电缆甚至能够长达 50 m 以上。目前大部分的直流绝缘方面的措施都是预防母线绝缘和支路绝缘等。很难定位到具体绝缘下降的区域，需要按照绝缘检测仪的警报指示消息，对于电缆沟里面很多的电缆逐段排查故障可能发生的位置，也就是说直流系统里面如果说出现了大量的直流电缆。因此，在这一个系统当中很容易出现各种各样不同的问题。

2.3 分布式直流电源系统

直流系统分布一定要根据一定的规则对体进行范围的分布，布置在不同的设备室，以减少可能会使用到的直流电缆的数量，减缓一次建设成本和绝缘问题对系统可能会造成的影响。通过一系列的探索可以知道，分布式直流电源能够在很大程度上极度缩减电缆的平均数量，直流馈线电缆使用的数量甚至能够减少  38%  以上，让维修人员在对其进行保养维护的过程当中更加简洁，同时也可以有效地降低。

随着变电站直流系统投运时间的不断增加，蓄电池长期充放电，直流系统中暴露的问题也屡见不鲜，其中最突出的在于：蓄电池组会出现较多单体电池过充电或过放电，造成个别电池容量落后、劣化，出现一致性差异，最终导致整组蓄电池性能下降。为了提高蓄电池的运行效率，减少上述问题的发生，目前站内广泛采用的改进措施主要分为以下三种：（1）人工对落后的单体蓄电池活化，也就是通过活化仪对单只电池进行充电、放电。对电压高的电池进行放电降压，对低电压蓄电池进行补充电，以延长蓄电池组的使用寿命。（2）对蓄电池进行核对性放电，使电池组的充电和放电在一个周期内进行，但这种做法很难实质性地对单体电池进行有效均衡。（3）通过内阻测试方法，测量到内阻差异较大的电池时进行更换。在现场工作中，变电检修人员更多地采用将劣化蓄电池退出运行并运回实验室后利用活化仪对其进行活化处理，该方法在取得一定成效的同时，也存在投退蓄电池组的风险以及活化周期长、工作效率低等弊端。鉴于当前工作现状，为了提高蓄电池运行效率，保障电网安全运行，提出一种能在线实现电池均衡，使电池在充放电管理过程中有效控制其充放电电压和电流、上位机能无线接收各单体电池的电压数据并分析处理的蓄电池均衡优化装置[1]。

3.1定期核查蓄电池容量

按照一些电网公司的相关规定，蓄电池组在运行的过程当中，必须要按一定的时间限制来进行维护、保养、考查。同时工作人员对于放电实验也是不可马虎忽视，如果说蓄电池的容量已经在一定的范围内出现了变化，那么就需要重复进行相关试验。在试验符合标准的前提下，蓄电池如果已经超出了其使用的标准，那么就必须要进行蓄电池撤下，然后换新。在直流系统当中，如果蓄电池和直流的电线是并联在一起的，那么就可以使系统在发生电力问题的时候有一定的保障和准备，因此临时替换是免不了的。分布式直流电源每隔一段时间就需要对其进行程序的全面启动[3]。

3.2蓄电池利用率

在电流系统当中，蓄电池如果被串联起来进行利用。任何一个蓄电池都有可能是整体串联情况出现转变，任何一个蓄电池坏掉，那么所有的蓄电池都需要全部的更换。而且这样串联起来的效果是极为不稳定的，也很容易让电池不断老化损坏，浪费了很多的资源。分布式的系统组合方式和传统组合方式最大的不同就是其更加先进。蓄电池之间没有互相影响，所以说任何一个蓄电池出现了问题，都可以单独进行更换，绝对不会波及整个系统。

3.3质量管理工作予以监督和管理

操作人员要对质量管理工作予以监督和管理，尽量提升设备质量管控效果，并且建构完整的质量监督管理过程，严把质量检测检验关，从而优化相应系统的运行综合质量。一方面，在选择变电站直流系统设备的过程中，要尽量选择大品牌以及售后服务较为到位的商家，有效提升继电保护装置的综合质量。另一方面，在设备购买之前要进行实验性检测分析，保证其应用性能的同时，提升管控工作的综合价值，并且维护应用的合理性，也为专业性检验工作的开展奠定基础。

总而言之，在对变电站直流系统进行监督管理的过程中，要结合电力系统安全运行要求完善相应工作，有效提升供电可靠性的同时，强化日常维护工作的时效性水平，有效针对故障问题进行原因、故障形成过程、查找方式以及处理机制等予以管理，提升电力系统运行的综合质量。

[1]邓烨.一种直流系统接地故障排查方法的研究与分析[J].现代工业经济和信息化，2017，7（22）：94-95.

[2]狄依容.变电站直流系统接地故障分析与处理方法[J].中国战略新興产业，2017（48）：145-146.

[3]王成.关于变电站直流系统优化的思考[J].电子世界，2017（24）：105.

[4]李永昱.变电站直流系统反事故技术措施探讨[J].山东工业技术，2017（24）：197.

[5]张明达.变电站直流系统接地故障及环网危害分析处理研究[J].山东工业技术，2015（01）：252.