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摘要：直流系统是变电站的重要组成部分，在很大程度上影响着变电站的正常运行。特别是随着社会用电需求的不断增加，变电所的负荷压力越来越大，直流系统的作用越来越明显。直流电源是直流系统的电源，可为相关设备和设备提供电源，包括：常规负载、继电保护、控制系统、信号系统、自动装置、远程通信装置、UPS等。为了保证变电站运行的稳定性和安全性，必须重视DC系统运行的可靠性，对继电保护和自动运行的安全性有着非常重要的影响。
关键词：500kV变电站；直流系统；绝缘异常
1500kV变电站直流系统故障造成的危害
在变电站运行过程中，直流系统对电力负荷要求更严格，对供电可靠性要求很高。如果在监控系统中，控制回路和信号回路的直流电源不足，操作人员不能很好的控制监测系统，足够的信息来源缺乏，没有对设备和系统的状态一目了然，更不用说设备的正确操作。如果DC系统故障发生在变电站自动装置、继电保护和开关开关电路中，可能会出现意外跳闸或开关拒用，造成系统故障。变电站出现直流系统事故后，相关人员应及时发现故障并分析原因，并采取相应的措施加以解决。然而，在直流故障发现过程中，可能会引起其他两个电路故障，并进一步扩大事故的影响范围。例如，在2002，一个500kV变电站会有这样的问题，在主变保护主变压器保护误跳闸的情况温度两电路地面搜索的过程中，当整个系统只有一个500kV线路与邻国国王电连接，导致2省网络发生了事故。
2500kV变电站直流系统简介
500kV变电站直流系统采用双重化配置，共有直流Ｉ段和直流ＩＩ段两段母线。每段母线均设有合闸母线和控制母线，合闸母线经无降压硅堆与控制母线相联。合闸母线工作电压为120V，控制母线工作电压为110V。某500ｋＶ变电站直流系统绝缘在线监测仪采用艾默生ＪＹＭ－ＩＩ型产品。整套直流系统装有２台绝缘在线监测仪，用于监测直流系统电压及其绝缘状况。在直流系统出现绝缘强度降低等异常情况时，绝缘在线监测仪发出声光告警，并将对应告警信息显示在液晶显示屏上，同时由对应段直流监控模块将主要的告警信号以继电器接点的形式发到监控系统后台。500kV变电站典型直流系统接线如图１所示。绝缘在线监测仪工作时，分为２个过程对系统的绝缘状况进行监测。绝缘在线监测仪通常情况下进行常规监测，即监测母排的绝缘状况；当发现母排绝缘下降时，启动支路巡查，转入自动巡查状态，查找发生接地的支路，若某支路电阻低于接地电阻门槛值，则发出接地报警，判断具体的接地支路。
图1500kV变电站典型直流系统接线图
3直流故障原因分析
3.1设计、施工遗留问题
在变电站的建设或改造过程中，故障的设计或相关人员的疏忽会导致DC两端的交流和直流混合现象。此外，接地故障的原因和施工质量达到相关标准且施工工艺不严谨，导致DC回线端子、螺纹柜接触现象。
3.2绝缘材料老化
一些变电站的运行年限较长，长时间没有对控制电缆或接线端进行检修，直接导致绝缘材料出现老化或破损的现象。除此之外，继电保护元件或二次回路的绝缘材料不达标，具有较低的绝缘性。
3.3运行维护不到位
没有室外接线盒和电磁锁的紧密密封，设备内部受潮受潮，从而减少了直流对地绝缘。在完成两个回路时，有的部件和无螺纹的螺丝、垫圈等部件都被抛在后面，而且没有时间清洗，容易在触电时跌落到带电回路上，造成直流系统的故障。
4变电站直流系统接地故障类型及其危害分析
4.1直流系统接地故障的类型
在实际应用中，直流系统的正负极之间的绝缘水平下降到某一特定值的现象称为直流系统的接地。根据接地极性的不同，主要分为正、负接地。根据接地类型，可分为金属和非金属接地。
4.2直流系统接地故障的危害
在变电站日常运行过程中，一旦直流系统接地故障发生，将直接导致继电保护和自动设备运行误动，甚至跳闸，造成停电，无法进行大量的工作，一些安全隐患和设备的埋设操作。连接在断路器跳闸线圈和负电源的情况下，一旦DC系统接地现象出现了两个，如果是正极接地，则会形成一个积极地闭环后，而消极地，它会导致行动保护链路故障，直接导致断路器停止工作，在这种情况下，会有一次旅行或严重的安全事故。
5接地故障的查找原则及处理方法
5.1拉回路法。
该方法简单，其主要原理是切断电源直流电路，时间控制在小于3秒，断路器的主电路是信号电路-照明电路-操作回路保护电路。然而，由于变电站二次系统的建设或改造中尚未解决的一些问题，已经形成了一些异常的闭环系统。如果采用拉回路法确定接地故障点，不仅会增加查找的难度，还会导致回路接线不稳定，容易出现人为跳闸装置现象。在这个阶段，除非该设备落后，不能达到目的的情况下，后为领导批准使用回调路径的方法，此外，由于微机保护的广泛应用，它是严格禁止的权力，因此，基本不会使用这个方法。
5.2直流接地选线装置监测法
这种方法主要是利用在线绝缘监测装置来监视直流系统各部分的绝缘情况。该方法通过监测能将接地回路的编号直接显示在控制屏上，有效发挥了实时监测的最大价值。但该方法无法定位出具体的接地地点，只能对直流回路的接地回路会支路进行监测，而且不能满足对多个接地点进行监测，无法缩小查找故障的范围。
5.3便携式直流接地故障定位装置故障定位法
现阶段，被广泛应用于电力系统中的产品是故障测距装置，该装置的主要功能是保证直流电路的供电，接地故障在DC系统中进行带电处理。该装置不仅能准确查找故障位置，而且方便了操作人员的操作，提高了故障查找过程中的安全性。在实际应用中，如果只使用上述三种方法通常不能满足变电站故障查找的需要，因此需要将这三种方法相结合，从而提高故障的搜索效率。一旦发生接地故障后，报警电路可通过在线绝缘监测装置发生接地故障判断，缩短查找范围，并通过拉回路法确定支路故障的准确性。如果分支故障的警报消失，变电站的操作员可以通过便携式故障检测器在回路上找到，直到找到特定的故障位置。本发明将拉接方法、直流接地选线装置监测方法和便携式直流接地故障定位装置及故障测距方法相结合，可以提高故障查找的可靠性，减轻运营人员的工作量。
6结论
在变电所的过程中，难免会出现接地故障现象，DC系统在现阶段变电站运行技术水平上，并没有完全消除这种现象的发生，只有尽量降低故障概率。当发生故障时，先进的设备可以结合一个有效的故障查找方法，以消除故障，从而提高变电站运行的稳定性和可靠性。此外，变电站值班人员应加大对DC系统的检查和维护，并定期进行绝缘测量，以减少其潜在的安全隐患。
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