Page 47 - 电力与能源2024年第二期
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王占颖,等:变电站直流系统接地故障案例分析 187
用变同时供电,且互为备用,由两组硅整流充电机 将Ⅰ、Ⅱ段直流电源总开关切至Ⅰ段各出线仓,将
分别从站用交流系统获得交流输入,其中一路通 查找的接地范围进行缩小,以确定发生直流接地
过整流输出直流直接供给负荷,另一路则通过整 的具体位置;由于变电站直流接地选线装置时常
流输出直流对蓄电池组进行均衡充电。 会误报故障位置,影响工作人员的判断,故需要退
出运行中的直流接地检测仪;断开压变仓微机装
置电源小开关以及控制电源小开关;采用排除法,
分段分部位进行检查,逐渐缩小绝缘下降的回路
范围,寻找故障的源头。
当排查至压变避雷器放电检测仪装置电源小
开关时,直流电压中性点偏离恢复正常,于是判断
图 1 1 号某变电站直流系统主接线 接地点在此柜内。经工作人员检测,发现避雷器
控制模块的输出电压始终为 DC 110 V,而充 放电检测仪装置存在故障,影响了直流系统的绝
电模块的输出电压则被设定为 DC 121 V. 当控制 缘 [3-4] 。避雷器放电检测仪装置示意如图 2 所示。
模块出现故障时,降压硅链(即直流屏自动电压调
节器)将介入控制,使充电模块的输出电压降为
DC 110 V,从而直接为负荷供电。当交流Ⅰ路与
交流Ⅱ路均失电或者充电模块和控制模块均出现
损坏时,110 V 100 A·h 蓄电池组便会开始工作。
蓄电池组的电压并不会持续保持在 DC 110 V,此
时降压硅链将发挥其电压自动调节功能,保证对
负荷的不间断持续供电。
2019 年 7 月 12 日上午 8 时左右,工作人员发 图 2 避雷器放电检测仪装置示意
现,站内直流系统正极对地绝缘下降,直流电压中 经过初步判断,在直流电压电源输出过程中,
性点发生偏移,直流正极对地+42.4 V,负极对地 其电压的不稳定会引起多电平变流器直流电压中
−66.5 V。直流电源的正、负母线在设备正常的 性点发生偏移 . 在现有的技术系统连接电路中,这
情况下,分别对地是绝缘的,当其中某条馈线支路 种偏移会引发中性点电位的不可预期变化,进而
或母线的绝缘电阻降低至某一整定值时,可以断 造成电流的极度不稳定,这可能会对负载产生损
定该直流系统存在接地故障。 害,影响整个系统的正常运行。
在排故过程中,若工作人员无法准确判断故 现有技术的直流电源直流电压中性点电路,
障回路,通常利用“拉路法”对每个回路进行检查。 由两个完全相同的阻容并联单元串联而成,其中
直流母线的正负极对地电压出现不平衡的状态, 每个阻容并联单元有一个电容和一个电阻并联在
是由于存在直流接地故障回路,因此通常将直流 一起。当接通电源时,中性点的电位理论上应为
接地回路从直流系统中脱离运行,利用回路的瞬 直流电源电压的一半,但当供电电压不稳定时,中
间停电来确定直流接地点是否发生在该回路 。 性点的电位也会随之发生变化,这使得系统无法
[3]
排故时将线路进行分段处理,并遵循先检查信号 进行有效调控,严重时将导致负载系统受损。
和照明回路部分后检查操作回路部分,以及先室 2.2 绝缘老化导致直流系统接地
外部分后室内的原则。 在变电站中,直流系统由蓄电池组和浮充电
现场对故障进行排除:首先确定的是直流系 装置构成。在正常运行状态下,直流系统的正负
统正极对地绝缘下降,导致中性点发生偏移;接着 两端均对地绝缘;当系统中出现一点接地故障时,