基于變電站直流系統(tǒng)寄生回路的排查及分析

陳亮 溫才權(quán) 全杰雄 陳華壽 徐玉鳳

摘 ?要：對(duì)于我國(guó)的變電站而言，直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行對(duì)其有著極為重要的影響，對(duì)于控制系統(tǒng)也是極有力的保證?；诖?，該文圍繞變電站直流系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，對(duì)于回路的排查也提出了相應(yīng)的方案，同時(shí)對(duì)于排查的結(jié)果也進(jìn)行了深入的分析和探討。

關(guān)鍵詞：變電站 ?直流系統(tǒng) ?寄生回路 ?排查

中圖分類號(hào)：TM63 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）10（c）-0039-02

1 ?問(wèn)題案例及排查方案

以上海某變電站為例，最近幾年，該變電站經(jīng)常出現(xiàn)直流系統(tǒng)的接地故障，對(duì)此，工作人員通過(guò)使用萬(wàn)用表對(duì)直流母線進(jìn)行了多次測(cè)量，從中均發(fā)現(xiàn)該變電站的直流母線的對(duì)地電壓值存在異常情況。在此期間，工作人員對(duì)該異常情況進(jìn)行了全面的分析，從而發(fā)現(xiàn)是因?yàn)橹绷髂妇€疊加了其他電源導(dǎo)致的，然而對(duì)于該電源是如何進(jìn)行寄生的，工作人員卻不得而知。而且對(duì)于該變電站而言，其中有著很多的直流負(fù)載，所以要想對(duì)直流系統(tǒng)存在的異常情況進(jìn)行排查，通過(guò)停役變電站這種方式是不現(xiàn)實(shí)的，工作人員只能結(jié)合變電站的實(shí)際情況從而制定相應(yīng)的排查方案從而開展排查工作。

起初，工作人員在排查寄生負(fù)載的過(guò)程中，是通過(guò)利用直流鉗形表從而對(duì)電源進(jìn)行檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，然而由于這種方法存在著一定的局限性，所以在排查期間并不能將寄生負(fù)載找出。之后通過(guò)分析工作人員選擇使用試?yán)ㄟM(jìn)行檢測(cè)。在此期間，工作人員先拉不重要的回路，之后再試?yán)匾幕芈?，這樣可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)直流的控制。其次，工作人員又根據(jù)回路的實(shí)際情況采取了保護(hù)輪停的方法進(jìn)行操作，之后根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行情況也采取了相應(yīng)的安全措施。而在進(jìn)行實(shí)施的過(guò)程中，工作人員通過(guò)試?yán)ㄗ罱K確定是因?yàn)槎鄠€(gè)斷路器出現(xiàn)接線錯(cuò)誤從而導(dǎo)致該變電站的直流系統(tǒng)出現(xiàn)了寄生回路，對(duì)此，工作人員對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的整改，而該變電站的直流系統(tǒng)也恢復(fù)了正常的運(yùn)行。

2 ?排查方法

2.1 直流鉗形表測(cè)量法

對(duì)于變電站直流系統(tǒng)而言，一旦發(fā)現(xiàn)存在寄生回路，那么對(duì)于出現(xiàn)寄生的具體位置就需要進(jìn)行明確。對(duì)于直流鉗形表測(cè)量法而言，電流的進(jìn)出是相同的，如果在直流系統(tǒng)中出現(xiàn)了寄生回路，那么正負(fù)極流進(jìn)及流出的電源便不相等，這樣便會(huì)形成一定的差流。通過(guò)對(duì)該方法進(jìn)行應(yīng)用，雖然可以有效地確定寄生在直流負(fù)載中出現(xiàn)的范圍，但其自身卻存在著一定的局限性，如果直流系統(tǒng)對(duì)地的絕緣性較好，那么通過(guò)測(cè)量便會(huì)得知寄生電流不超過(guò)1mA，而對(duì)于直流鉗形表而言，靈敏度最好的也是以毫安為單位的，而在對(duì)其進(jìn)行使用的過(guò)程中，其極容易受到磁場(chǎng)等因素的影響，所以通過(guò)直流鉗形表所測(cè)得的真正電流會(huì)在2mA范圍，所以如果直流系統(tǒng)的絕緣性較好，那么通過(guò)這種方法是無(wú)法將直流系統(tǒng)中存在的寄生回路找到的。

2.2 拉偏法

對(duì)于變電站直流系統(tǒng)中存在的寄生回路，還可以通過(guò)拉偏法進(jìn)行排查。所謂拉偏法，其實(shí)際上便是在確定直流系統(tǒng)的絕緣電阻沒(méi)有問(wèn)題之后，在負(fù)對(duì)地某段直流中接10kΩ的電阻，而通過(guò)對(duì)負(fù)對(duì)地電壓進(jìn)行測(cè)量，如果電壓均保持一致的話，那么則證明直流系統(tǒng)沒(méi)有產(chǎn)生寄生回路，反之則證明有寄生回路產(chǎn)生。在此期間，工作人員需要將測(cè)量出的正、負(fù)對(duì)地的電阻進(jìn)行記錄，如果電阻超過(guò)50kΩ，那么排查工作便可以繼續(xù)進(jìn)行。其次，對(duì)于絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備的電源，工作人員也需要將其斷開，至于設(shè)備的正負(fù)直流熔絲，工作人員也需要將其拉開，之后工作人員需要對(duì)對(duì)地電壓進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)也要做好記錄的工作。再者，工作人員還需在直流母線上接負(fù)對(duì)地的電阻，阻值應(yīng)為10kΩ，之后工作人員還需對(duì)母線的對(duì)地電壓進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)也要做好記錄的工作。最后，如果工作人員測(cè)量得到的阻值差較大，那么則證明變電站的直流系統(tǒng)是獨(dú)立的存在，如果差值大于100kΩ，那么上述的測(cè)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測(cè)量工作，從而再確定寄生回路是否出現(xiàn)在直流系統(tǒng)中[1]。

3 ?類型分析

工作人員在利用拉偏法進(jìn)行寄生回路的排查時(shí)發(fā)現(xiàn)有以下問(wèn)題出現(xiàn)：第一，變電站直流系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)問(wèn)題，即絕緣監(jiān)測(cè)裝置由于收到元器件影響從而出現(xiàn)寄生問(wèn)題。第二，由于變電站直流回路的接線出現(xiàn)失誤從而導(dǎo)致直流系統(tǒng)出現(xiàn)寄生回路。第三，由于變電站的自動(dòng)化裝置存在問(wèn)題而導(dǎo)致直流系統(tǒng)存在寄生回路。第四，由于變電站的運(yùn)行管理工作做的不到位而導(dǎo)致直流母線出現(xiàn)直連的情況。

4 ?結(jié)語(yǔ)

4.1 危險(xiǎn)點(diǎn)的排查和解決

在對(duì)變電站直流系統(tǒng)進(jìn)行檢查的過(guò)程中，由于會(huì)涉及到很多方面，再加上危險(xiǎn)點(diǎn)極多，因此在落實(shí)檢查方案之前，工作人員必須要做好相應(yīng)的措施工作。對(duì)于直流對(duì)地電壓而言，在對(duì)其進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中會(huì)存在兩種形式的寄生回路，即直流電源的同極性以及不同極性寄生回路。在對(duì)不同極性對(duì)地電壓進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，其正負(fù)電壓所產(chǎn)生的絕對(duì)值的總和要比變電站直流母線的電壓值大很多，所以對(duì)地電壓也經(jīng)常出現(xiàn)大于直流母線電壓的情況，該情況的出現(xiàn)不但會(huì)對(duì)直流系統(tǒng)的絕緣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，同時(shí)還極容易出現(xiàn)對(duì)地短路的情況。在應(yīng)用直流鉗形表測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，因?yàn)殂Q表結(jié)構(gòu)較大，這也使得工作人員的操作受到了相應(yīng)的影響，而且由于直流分屏的電纜極多，工作人員在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)拉動(dòng)纜線的情況，所以在進(jìn)行此項(xiàng)操作的過(guò)程中，工作人員必須要極度小心。而在對(duì)差流進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，因?yàn)橹绷鏖_關(guān)的正、負(fù)極電源線的距離較遠(yuǎn)，所以工作人員無(wú)法直接對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，要想獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，工作人員只能采用夾正、負(fù)極電纜的方式操作，而在這一過(guò)程中，工作人員需要觸碰電纜，這時(shí)工作人員必須要做好預(yù)防措施，以避免由于人工失誤而導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行的情況出現(xiàn)[2]。

4.2 注意事項(xiàng)

首先，在對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行檢查的過(guò)程中，工作人員極容易會(huì)觸碰到相關(guān)的直流設(shè)備從而對(duì)其運(yùn)行產(chǎn)生影響，對(duì)此，工作人員必須攜帶好檢查工作，做好檢查措施，對(duì)于裸露在外的金屬，工作人員也要使用絕緣膠帶將其纏好，只有這樣才能避免由于人工操作不當(dāng)而導(dǎo)致直流接地的問(wèn)題出現(xiàn)。其次，在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，工作人員必須要保證相關(guān)直流系統(tǒng)不會(huì)受到試驗(yàn)的影響，并可以進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)行。而在此過(guò)程中，工作人員也需要合理使用技術(shù)手段，這樣交流竄入問(wèn)題以及直流短路等問(wèn)題便可得到有效的避免。最后，如果試驗(yàn)所需的相關(guān)儀器其自身便帶有直流電源，那么在工作的過(guò)程中工作人員要保證儀器中的直流電源不會(huì)被接入到直流系統(tǒng)之中的相關(guān)設(shè)備上。而對(duì)于設(shè)備而言，若其存在直流的并列問(wèn)題，那么工作人員必須要采取相應(yīng)的管理措施，以便直流可以進(jìn)行正常運(yùn)行，同時(shí)對(duì)于直流回路工作人員也要進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)。除此之外，對(duì)于相關(guān)設(shè)備，一旦其存在多個(gè)直流電源，那么工作人員在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中必須要對(duì)這些直流電源的獨(dú)立性進(jìn)行檢測(cè)。而在變電站中，如果開關(guān)存在直流并列的情況，那么工作人員必須采取相應(yīng)的管理措施，從而避免直流線路的并列問(wèn)題出現(xiàn)。

5 ?結(jié)語(yǔ)

總而言之，在變電站的日常運(yùn)行之中，經(jīng)常會(huì)有寄生回路的問(wèn)題出現(xiàn)，對(duì)于此，工作人員必須要采取有效措施對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行排查，只有找到原因所在，寄生回路的問(wèn)題才會(huì)得到避免，而變電站才可以進(jìn)行正常、穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳蓉，戴春怡，袁成，等.變電站直流系統(tǒng)寄生回路的排查及分析[J].上海電力，2010，23（3）：225-229.

[2] 袁成，孫銀權(quán)，雷仲?gòu)?qiáng)，等.變電站直流系統(tǒng)寄生回路的排查方法探討[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（6）：137-140.