变电站直流系统及故障分析
直流系统常见故障及原因分析.ppt
1 直流电压消失 2 直流母线电压异常
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直流母线电压异常的现象：
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直流母线电压异常的原因：
母线电压过低的原因
直流负荷过大、蓄电池组欠 充电、直流电压调整不当；
母线电压过高的原因
直流负荷减少、蓄电池组过 充电、直流电压调整不当；
电压过低
造成断路器、保护及自动装置 动作不可靠现象。
直流母线电压 异常的危害
电压过高
使电气设备过热损坏或增加 保护、自动装置误动的可能。
直流电压消失和直流母线电 压异常在日常监视中 不容忽视！
直流系统常见异常现象及原因分析：
Contents
Contents
1 直流电压消失 2 直流母线电压异常 3 直流接地
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直流接地的现象：
01 02
直流接地的危害：
当直流系统发生一点接地后，此时若 再有一点发生接地，就构成两点接地短路， 将造成保护、自动装置误动、拒动，或造 成电源熔断器熔断，使得保护及自动装置 失去电源。
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断路器保护跳闸回路：
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直流正极接地：
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变电站直流系统接地故障及环网危害分析处理
变电站直流系统接地故障及环网危害分析处理变电站直流系统接地故障是指变电站直流系统中的电气设备（如直流电源、直流配电柜等）与大地之间存在不良接触或接触不良造成的电流回路故障。
接地故障会导致直流回路电流异常增大，引起设备损坏、设备继电保护动作、直流电网负荷异常增大等一系列问题。
接地故障会引发环网危害，主要表现为以下几个方面：1. 直流回路电流异常增大：接地故障导致直流回路电流异常增大，可能超过设备额定电流，造成电气设备过载运行，甚至烧毁设备。
2. 设备损坏：接地故障会导致电气设备受到大电流冲击，可能引起设备损坏，影响设备正常运行。
3. 设备继电保护动作：接地故障会引起变电站直流系统继电保护动作，可能造成误动作或者错失应动，对电网的稳定运行造成严重影响。
针对接地故障及其环网危害，需要采取以下处理措施：1. 接地系统维护：定期对变电站的直流接地系统进行检查和维护，确保设备与大地的接触良好，避免因接触不良引起的接地故障。
2. 设备绝缘检测：定期对直流电气设备进行绝缘检测，及时发现并排除存在的隐患，防止接地故障的发生。
3. 设备继电保护调试：对直流系统的继电保护进行定期检查和调试，确保保护装置的准确可靠，以减少误动作和错失应动。
4. 故障排查及处理：一旦发生接地故障，需要及时排查故障原因并进行处理。
在处理过程中，需要确保工作人员的安全，采取必要的防护措施，避免进一步危害和事故的发生。
变电站直流系统接地故障及其环网危害对电网运行稳定性和设备安全性产生严重影响。
通过加强设备维护、绝缘检测、继电保护调试和故障排查处理等措施，可以有效预防和减少接地故障的发生，保障电网的正常运行。
变电站直流系统接地故障分析及对策ppt课件
接地危害
直流系统接地故障，不仅对设备不利，而且对整个电力系统 的安全构成威胁。
从以上分析看出，直流系统如果仅仅是一点接地，对二次回路不 会造成事故，如果有两点接地，就可能发生断路器误动或拒动。 就动作的实际情况看，当直流系统监测回路发出预告信号报警， 显示该系统接地，可以断定，直流系统的接地故障已经造成了断 路器可能发生误跳或拒跳的事故隐患，应立即排除。
省检无锡分部
正、负极各有一点接地
短路、保险熔断、 失去电源
直流各有一点接地，发生在A、E两点和F、 E两点时，即形成短路，使电源保险熔断。B 、E两点接地时，在保护或操作时，不但开 关拒跳，而且使电源保险熔断，同时还会烧 坏继电器接点。甚至发生更严重的故障。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
省检无锡分部
基础知识及相关规定
直流系统
“地”电 位
1、为控制、信号、继电保护、自动装置、电气闭锁回路 及事故照明等提供可靠的直流电源 2、为操作提供可靠的操作电源 3、直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关 重要的作用，是变电站安全运行的保证。
1、直流系统的“地”是一个中性点的概念 2、变电站控制室及保护小室应独立敷设与主接地网紧密连 接的二次等电位接地网，在系统发生近区故障和雷击事故 时，以降低二次设备间电位差，减少对二次回路的干扰。
在调度同意下， 用试拉的方法寻 找接地回路，先 拉监控装置提示 的支路，接地不 能消失再拉其他 支路，并按照先 次要后重要的顺 序逐路进行。
试拉的同时检查接 地现象是否消失， 当拉开某一直流回 路时接地现象消失 ，说明故障点在该 回路。继续合上该 支路直流开关，汇 报调度及工区，安 排停电及故障处理 。
变电站直流系统接地故障分析与处理
变电站直流系统接地故障分析与处理变电站直流系统接地故障是一种比较常见的故障，如果不及时处理会对系统运行造成较大的影响。
本文将从故障原因、故障表现和处理措施三个方面对此类故障进行介绍。
一、故障原因直流系统接地故障的发生原因比较多，主要有以下几个方面：1.设备本身的缺陷：例如直流电源、直流配电柜等设备出现绝缘击穿或短路等故障，导致电流流经地线。
2.接地线或接地电缆接触不良或腐蚀：由于各种原因，接地线或接地电缆的连接处接触不良或腐蚀，使得地电阻升高，导致电流大量流经地线。
3.大气条件不良：如雷电、地电压浮动等天气因素也会导致接地电阻升高，导致直流系统接地故障的发生。
二、故障表现1.直流系统输出电压异常：输出电压波动大，甚至为零。
2.直流系统负载电流异常：负载电流波动大、幅值变小或为零。
3.变压器工作异常：可能出现响声、油温升高等现象。
4.直流电源过载保护动作。
5.其他设备异常：如信号设备、监测设备等出现异常现象。
三、处理措施当发现直流系统接地故障时，应及时采取措施进行处理，以保证系统的安全稳定运行。
具体处理措施如下：1.排查故障点：采用各种检测仪器和手段对直流系统各个环节进行排查，找出接地故障点。
2.清除接地故障点：对于接触不良或者腐蚀的接地线或电缆进行清洗或更换，对于设备本身的故障要进行维修或更换。
3.加强维护：加强直流系统的检修和维护工作，确保接地系统的完好。
4.提高防护等级：可以采用提高接地电阻等级、加装过电压保护器等方式提高直流系统接地安全性。
综上所述，直流系统接地故障的处理要及时、准确，排查故障中要注意细节，尽可能地找出故障点，同时要采取预防措施来避免类似故障的再次发生。
变电站直流系统接地故障分析与处理
变电站直流系统接地故障分析与处理变电站直流系统是电力系统中重要的一部分，其作用是将电网输送过来的交流电转换为直流电，以供直流设备使用。
然而，在变电站直流系统工作中，由于各种原因可能会出现接地故障，严重影响电网的稳定和可靠运行。
因此，对直流系统接地故障进行及时分析和处理是非常必要的。
一、直流系统接地故障原因1、设备或线路绝缘损坏：直流系统中的设备和线路的绝缘不良或损坏会导致电流经过接地，引起直流系统接地故障。
2、操作不当：直流系统的操作不当，例如接线错误、设备调试失误、操作人员操作不当等因素也会导致直流系统接地故障的发生。
3、雷击或环境因素：直流系统在运行过程中，遭遇雷击或因环境因素造成设备或线路绝缘降低，同样也会导致直流系统接地故障发生。
直流系统接地故障的表现主要有以下几种：1、直流系统出现故障告警：直流系统出现告警提示，例如过流告警、过压告警、失压告警等，可能是直流系统发生接地故障的前兆。
2、电压下降或突降：当直流系统出现接地故障时，电压下降或突降，影响设备正常工作。
3、漏电告警: 直流系统的直流回路出现接地故障，会导致直流电流过大，出现漏电告警现象。
4、设备过热：直流系统接地故障后，会产生大量的热量，导致设备过热，从而影响设备的正常运行。
在直流系统接地故障的处理中，应遵循以下原则：1、确保个人生命安全：在处理直流系统接地故障时，要优先考虑个人安全，采取有效措施防止电击伤害。
2、迅速排除故障：直流系统接地故障对电网的影响非常大，应及时排除故障，减小影响。
3、注意处理后设备的维护：在排除直流系统接地故障后，应及时对设备进行维护，避免再次出现故障。
1、检查设备和线路绝缘状况，并排除绝缘损坏的设备或线路。
2、正确操作直流系统，防止误操作和调试失误导致直流系统接地故障。
3、加强对环境因素的保护和防雷措施，避免雷击或环境因素对设备或线路的影响。
4、采用高精度的检测仪器检测直流系统内部的故障情况，及时发现故障，加以处理。
500kV变电站直流系统组成及接地故障分析
500kV变电站直流系统组成及接地故障分析变电站直流系统是独立于主网架之外的电源系统，直流系统运行方式不受一次设备运行方式的影响。
直流系统在变电站中承担着重要角色，一般为保护装置、隔离开关等设备的控制回路提供电源，也常用于变电站站内事故照明逆变电源部分提供直流电源。
直流系统电压是否正常、两极绝缘是否良好关系到保护装置能否正确动作，严重时甚至会导致保护出现闭锁、控制回路失去作用、断路器操作电源失效等。
标签：500KV变电站;直流系统;接地故障1 500 kV变电站直流系统工作原理及组成变电站直流系统一般包含两段，每段直流由站内两个来源不同的站用交流电通过各自所附属的充电机模块实现整流，确保站内直流供电系统的可靠性。
500 kV变电站直流系统通常包含由站用变提供的交流供电电源、用于整流的整流器（充电机）模块、直流馈电单元以及系统绝缘监测模块。
其中，整流器模块和绝缘监测模块是整个直流系统的核心。
1.1 整流模块整流模块目前已广泛应用于系统发电厂、变电站中，一般可作为直流稳压和稳流电源使用。
通常情况下，变电站整流模块输出的标称直流电压一般为220 V，额定电流一般为10 A。
整流模块在上级三相交流电源输入后，先经过EMI滤波和三相全波整流后形成高压直流电，再经过全桥移相逆变、整流为频率约140 k Hz的脉冲电压波，最后通过内部的滤波装置后形成220 V的直流电源。
在变电站中，一般一个充电机屏包含有多个整流模块，各个整流模块之间可以并联运行并实现自动均流。
多模块并列运行的优势在于，当某个或几个整流模块出现异常或故障退出运行时，其他整流模块可以不受影响，继续保持正常运行，从而从源头上提高直流系统运行的可靠性。
投入实际生产运行中的整流模块一般还包含热插拔功能、过流保护功能、过温保护功能、短路保护功能、输出过压保护功能以及告警功能等。
1.2 绝缘监测模块绝缘监测模块主要作用是实时不间断监测直流系统的绝缘状况，以集散方式通过整流模块内部的监控电路、信号采集单元等对当前系统绝缘参数进行采集，将采集的数据以串行通信方式传输给微机直流监控装置的主机。
变电站直流系统接地故障分析与处理
变电站直流系统接地故障分析与处理一、引言直流系统接地故障是变电站运行中常见的故障之一，一旦发生直流系统接地故障，不仅会影响变电站的安全稳定运行，还可能对电网造成严重影响。
对直流系统接地故障进行分析与处理具有重要意义。
二、直流系统接地故障的类型1. 单相接地故障单相接地故障是指直流系统中的一相导体发生接地故障。
这种故障一般在变电站运行中比较少见，但一旦发生，也会给变电站带来一定的影响。
双相接地故障是指直流系统中的两相导体同时发生接地故障。
这种情况下，直流系统的接地电流会增大，系统运行的稳定性会受到影响，需要及时处理。
直流系统接地故障的原因主要包括以下几个方面：- 设备故障：如直流设备绝缘老化、设备内部故障等；- 环境因素：如温度、湿度等环境因素导致设备绝缘受损；- 人为因素：如操作不当、维护不到位等；- 其他因素：如雷击、动物进入等。
2. 故障特征直流系统接地故障的特征主要包括：- 接地电流增大：当发生接地故障时，直流系统的接地电流会明显增大；- 系统电压波动：受到接地故障影响，直流系统的电压会出现波动，甚至可能导致系统的跳闸。
3. 故障位置针对直流系统接地故障的分析，需要找出故障位置，确定接地故障的具体导体。
这需要通过实际的检测和测试手段来确定。
一旦发现直流系统接地故障，首先需要进行隔离处理，将接地故障的部分隔离出来，防止故障继续影响系统运行。
进行故障隔离后，需要寻找故障原因，确定接地故障的发生原因，可以通过检测设备绝缘状况、环境检测等手段来确定故障原因。
3. 进行维修处理针对发现的故障原因，需要进行相应的维修处理，修复或更换受损的设备或导体，确保直流系统的正常运行。
4. 重新接地在故障处理完成后，需要重新接地并进行测试，确保直流系统接地故障已经得到有效处理，系统可以正常运行。
为了预防直流系统接地故障的发生，可以采取以下措施：- 加强设备绝缘检测和维护工作，定期对设备进行绝缘测试和维护保养；- 定期对直流系统的接地系统进行检查和测试，确保接地系统的良好运行；- 增强人员的安全意识，对操作和维护人员进行培训，提高其对设备的维护和操作技能。
变电站直流系统常见故障分析及查找处理
（上接第169页）摘要:直流系统是变电站一个重要的组成部分，其运行维护工作不当，会造成故障和事故，将给电力系统带来灾难性的后果，随着电力系统的不断发展，对直流系统运行过程中的质量可靠性要求越来越高。
本文主要介绍了在变电站直流系统运行维护过程中经常出现的几类故障情况进行了分析和处理，希望能为运行和维护人员提供帮助。
关键词:变电站直流系统故障分析查找处理0引言直流系统是变电站一个重要的组成部分，主要是由蓄电池、充电机、直流馈线柜等组成。
它的主要作用是：①在正常状态下为继电保护及自动装置、断路器跳合闸、通信等提供电源；②在交流电故障状态下，由蓄电池组对继电保护及自动装置、断路器跳合闸、通信、事故照明等提供电源。
变电站一经投运，直流系统将不会进行停电检修，当直流系统发生故障时，将在带电的情况下进行查找和处理，加大了难度和风险，因此准确的分析故障和正确的查找方法将会大大提高安全系数。
1常见故障之一:高频开关电源故障1.1故障现象：所有充电模块屏幕无显示，指示灯都不亮原因分析：此现象说明高频开关电源的交流输入不正常或无交流电源输入。
查找故障点及处理：使用万用表在直流屏后的交流输入端子处进行测量，测量结果应为线电压U ab 、U bc 、U ca 和相电压U a 、U b 、U c 均在模块要求的正常工作电压范围内，此时判断站用变输出正常，然后根据图纸找到两路交流切换后进入模块前的交流电压母线处，使用万用表进行测量，测量电压不正确，则说明切换回路故障，需更换切换回路元件；如在直流屏交流输入端子处测量结果不在模块要求的正常工作电压范围内，则在交流屏后充电机交流输出处进行测量并与相邻输出空开的测量结果比较，如电压都不正常说明站用变工作异常，需通知相关人员处理，如只有充电机交流输出电源不正常说明交流输出空开损坏，更换空开即可。
3处测量点如下图所示：110kV 变电站直流系统原理图充电模块1KM充电机进线保险DK 电池开关充电模块2充电模块3充电模块4电池保险蓄电池交流电压切换后测量点JCQ1JK3JCQ2Ⅱ路交流进线开关JK4I 路交流进线开关I 路充电机电源380V交流站用变交流屏后测量点380VⅡ路充电机电源直流屏后测量点注：表示空气开关1.2故障现象：充电模块其中之一故障指示灯亮原因分析：这种情况一般是内部故障造成无电压输出，由于模块按照N+1冗余设计，一个模块退出，不影响系统正常运行。
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变电站直流系统及接地故障分析
国家广电总局2022台周恒虎
摘要：本文通过介绍直流系统的工作原理，详细阐述了它的维护方法，并通过“直流接地”这一故障实例，分析了直流系统在实际运行中出现该故障的处理措施。
关键字：直流系统绝缘监察故障分析接地维护
1、概述
变电站内的直流系统是一个独立的操作电源，直流系统为变电站内的控制系统、继电保护、信号装置、自动装置提供电源；即使是所用变全部失压后，它仍能为断路器合闸及二次回路中的仪表、继电保护和事故照明等提供直流电源，为二次系统的正常运行提供动力，其重要性就可向而知了，但是很多人都只对变电站的保护回路及控制回路等比较重视，而对为继电保护回路提供能量的直流系统的重要性就忽视了，平时维护一般只是进行一些简单的蓄电池电压测试和绝缘监视等，这就使直流系统往往运行在不可控的状态，这是相当危险的。
下面简单谈一下直流系统的基本情况，以及在运行过程中的一些维护心得。
2、直流系统的组成
组成变电站内的直流系统一般由蓄电池、充电装置、直流回路、直流负荷四大部分组成。
它的工作电压一般为220VDC或110VDC。
蓄电池目前用的比较多的是GCF型防酸隔爆式铅酸蓄电池和GFM（SP）型阀控式铅酸蓄电池，我站采用的是后者SP—100这一系列的；充电装置主要是通过硅整流达到充电和浮充电目的；直流回路中主要包括熔断器、断路器、绝缘监察装置；直流负载主要是在电力系统二次回路中起控制和保护的元器件。
3、直流系统接地故障分析
3.1.直流接地形式
按引起接地的原因，主要有以下几种形式：
（1）由下雨天气引起的接地。
（2）由小动物破坏引起的接地。
（3）由挤压磨损引起的接地。
（4）接线松动脱落引起接地。
（5）误接线引起接地。
3.2直流系统在实际运行中的危害
直流系统是绝缘系统，正常时，正、负极对地绝缘电阻相等，正、负极对地电压平衡。
发生一点接地时，正、负极对地电压发生变化，接地极对地电压降低，非接地极电压升高，在接地发生和恢复的瞬间，经远距离、长电缆起动中间继电器跳闸的回路可能因其较大的分布电容造成中间继电器误动跳闸，除此之外，对全站保护、监控、通讯装置的运行并没有影响。
但是，存在一点接地的直流系统，供电可靠性大大降低，因为在接地点未消除时再发生第二点接地，极易引起直流短路和开关误动、拒动，所以直流一点接地时，设备虽可以继续运行，但接地点必须尽快查到，立即消除或隔离。
下面用在我站二次系统图中截取出来的一部分来分析直流系统两点接地的危害性，如图所示。
直流系统的两点接地故障分析
（1）如果直流系统同时发生在A、B两点时，断路器控制开关SA的7、8触电、
1QF常开节点被短接，跳闸线圈Y A2动作，使跳闸回路接通，而此时，一次系统并没有发生故障，所以这样就产生了误动作。
（2）当直流接地点同时发生在B、D两点时，跳闸线圈被短接，此时，若一次系统发生故障，保护动作，却不能使断路器跳闸，将造成断路器拒动。
（3）当接地点发生在A、D两点时，会引起1FU或者2FU熔断，同时也有烧坏继电器的可能。
3.3接地点查找方法
直流回路故障点的查找，相对有效的方法是拉路试探法。
即分别对每路空气开关或熔断器拉闸停电，若停电后直流接地现象消失，说明接地点位于本空气开关控制的下级回路中；若现象继续存在，说明下级回路没有接地。
拉路试探法，我们也不能漫无目的的进行，直流系统中的空气开关或熔断器是分层分级配置的，一般由直流屏总路空气开关、各设备分路空气开关串联而成，两级空气开关将直流回路分成了三段。
三段回路分别是直流母线及其引出线回路、总路空开馈出的电缆和桥接母线回路、分路空开馈出的保护、控制、监视、储能回路。
其中，第三段回路数量最多、接线最复杂、接地几率最高，几乎所有的直流接地都出现在这一段。
所以，要想尽快找到接地点所属空开，接地的确切位置和确切原因，就必须对三段回路的构成、作用和现场具体位置十分熟悉，所以查找直流接地的第一步就是熟悉现场直流系统接线。
只有熟悉了接线，心中有了数，才能在拉路寻找时不漏拉、不错拉、不重复拉。
4、故障实例
4.1事故情况
2007年11月21日12时15分，我台直流直流屏发生“直流接地”报警信号，“轻故障”指示灯亮，值班人员立即按下“消音”按钮，“轻故障”指示灯没有消失，于是，立即组织力量进行故障抢修。
（我台直流屏的电源监视装置并不能显示出大体的故障位置）
4.2故障分析及处理
直流系统发生故障，本应是按照“先次要、后主要、先室外、后室内”的原则，然后再用拉路试探法进行处理，但是当时全台负荷近8000kW，如果这样处理一是时间长，
二是风险也比较大。
我们在确认室外直流设备无任何异常情况后（当时大风天气），将故障范围锁定在室内，考虑到，当时我台正在进行电力自动化改造，在故障发生时，正在对1#变压器出线柜3501、母联柜3550以及母联隔离35502三面高压柜放置电源线工作，我们对这三面高压柜进行了重点排查，12时40分，我们打开高压开关柜内部的低压电缆走向槽，发现在35502柜内的一条直流电缆WAS（事故音响信号小母线）绝缘层损坏，碰到了高压柜的柜体上，将该电缆移开，故障现象消失。
随即将整条电缆的绝缘层小心剥开，将故障电缆单独处理，再将其整体恢复，从事故发生到处理结束，整个过程用时45分钟。
4.3防范及改进措施
（1）严格遵守电气运行规程中相关规定，在安全员的监护下进行故障查找，避免由于人为原因，在查找的过程中由“一点接地”演变成“两点接地”，将故障扩大。
（2）做好设备的维护保养工作，定期清扫以及紧固端子排上的螺丝，及时发现设备隐患，并予以改进，杜绝因失检而造成不必要的损失；
（3）严防小动物对电缆的破坏以及加强室外直流负载的密封性能，防止出现短路、短路、接地等故障，确保设备正常可靠运行。
（4）加快技术改进，装设有足够灵敏度的绝缘监察装置。
（5）加大提高事故处理能力的培训力度，做到“举一反三”。
5.结束语
直流系统的故障当然不仅仅限于“系统接地”这一故障，还有蓄电池故障、整流器故障、监控装置故障、过负荷等等多种现象发生。
同样也只有在实际工作中不断发现问题、解决问题，加快技术更新和设备改造，我们的维护力量才能加强。
但应该说直流系统相对于继电保护是比较简单的，只要我们从上到下重视它，认真学习和执行电力系统关于直流系统的规程规定，是完全可以做到安全运行的。