摘要:本文以某500kV变电站为例,介绍500kV变电站直流系统典型接线形式,并描述了该变电站投运后的几次典型直流系统异常事例的发生、处理过程及结果,提出了防范措施和改进建议,指出了直流系统运维要点。
0 引言
直流系统为变电站内控制及信号系统、继电保护及自动化装置等提供电源,在所用电失去后,还可作为应急的备用电源,保证继保装置、自动化装置、控制及信号装置、断路器控制回路等能可靠工作,亦能供给事故照明用电。由于直流系统的负荷极为重要,因此直流电源应具有高度的可靠性和稳定性,但是直流系统作为一个多分支供电网络,其各支路发生接地等故障的概率较大。本文将针对某500kV变电站投运后直流系统发生的几起典型事例进行分析,并提出处理建议。
1 500kV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,转人自动巡查状态,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圈。
2 直流系统运行异常情况分析
(1)该500kV变电站自投运以来,每逢阴雨潮湿天气,故障录波器便频繁启动、复归。故障录波报告显示,直流I段和直流II段母线正或负极对地电压频繁越限、复归,直流母线正、负极对地电压严重偏移,一般为正对地80V左右、负对地40V左右或正对地40V左右、负对地80V左右。电压表现场实测值与故障录波器显示值相符(该变电站直流母线正对地或负对地电压越限整定值即故障录波器启动电压门槛值,为40V)
此类告警信息频繁出现,严重影响正常监视。为此,将该站直流接地监测装置的绝缘电阻门槛值调整为20kΩ(初始值为25kΩ),但遇阴雨潮湿天气,该站故障录波器依旧频繁启动、复归。进一步分析艾默生绝缘在线监测仪的母线绝缘监测原理,艾默生直流绝缘监测系统内部电阻桥等效电路如图2所示。