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,
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