220kv变电站直流系统改造与反措 110kv变电站

　　摘要：对中本变电站直流系统改造中的运行方式、供电网络、绝缘监察等内容，结合国家电网公司反措要求，进行了讨论，阐述了实施过程。 　　关键词：直流系统；改造；反措；接线；辐射网络
　　中图分类号：TM411+.4文献标识码：A
　　引言
　　直流系统是变电站的一个重要组成部分，它为继电保护、控制回路、信号系统、自动装置、事故照明、开关动力回路等直流负荷提供电源。近年来，随着运行时间的推移，一些变电站直流系统的运行方式及设备已经不能满足国家电网公司关于“预防直流电源系统事故措施”的要求。本文就是以220kv中本变电站直流系统改造为例，探讨在直流系统改造过程中，如何实现国家电网公司的各项反事故措施。
　　1 220kv中本变电站直流系统现状及存在的问题
　　中本变电站位于黑龙江省安达市，于1997年12月投运，担负着安达市，任民镇，青岗县，明水县的供电任务，是大庆百万吨乙烯化工厂的唯一外部电源，位置十分重要。
　　1.1 直流系统运行方式已不能满足可靠性要求
　　中本变电站直流系统运行方式为一台充电机带出一组蓄电池，直流母线Ⅰ、Ⅱ段经Ⅰ段母联开关（QK1）、Ⅱ段母联开关（QK2）分列运行并经直流馈线屏带出相应直流负荷，这种接线方式可靠性低，有很大的安全隐患。
　　图1
　　1.2 直流馈线接线方式不合理
　　直流系统采用环网供电。环网结构能够提高可靠性，降低了成本，但也有很多缺点，例如：不利于查找直流接地，不利于断开故障点，上下级保险配合困难等问题。
　　1.3 绝缘监察装置不能及时发现接地回路
　　绝缘监察巡检装置由于受直流系统接线方式的影响，其功能就是母线报警，而对于具体支路，需要采用瞬间断开回路查找的方法来寻找接地点。
　　1.4 直流空开(保险)上下级配合存在问题，存在空开和保险混用现象
　　直流空开(保险)上下级配合存在问题，如果配置不当，可能导致失去直流电源致使断路器不能跳闸切除故障，将事故扩大。空开和保险混用，由于不能可靠熄灭直流电弧，容易造成越级跳闸。
　　综上可见，为了确保直流系统安全可靠运行，改造直流系统工作，势在必行。
　　2 直流系统改造方案与实施
　　在中本变电站直流系统改造中，我们针对中本变电站直流系统存在的问题，严格按照《火力发电厂和变电所直流系统设计技术规定》进行方案设计，并结合国家电网公司关于“预防直流电源系统事故措施”中的相关规定，确保改造后直流系统的可靠运行。
　　2.1 直流系统运行方式的改造
　　中本站220V直流系统运行方式设计为：由两套DF0210A高频开关直流电源系统及GMF2-400R、GFM-400共两套蓄电池组组成，蓄电池和高频开关直流电源分别接于一段母线上。交流电源分别取自380VⅠ、Ⅱ段母线，并能自动切换，两段直流母线经联络开关分列运行，所有负荷均接在两段直流母线。运行方式满足了国网公司“预防直流电源系统事故措施”中的相关规定，提高了直流系统运行的可靠性及灵活性。
　　2.2 直流供电网络的接线
　　国网公司十八项反措明确规定：新、扩建或改造的变电站直流系统应采用辐射状供电方式，不应采用环状供电方式。如图3所示为中本站辐射状供电网络（以I段母线直流负荷为例）。
　　中本站辐射网络接线，取消了直流小母线，各负荷及电源开关均采用了直流开关且直流负荷在两套直流系统上分配均匀。控制、保护、动力分别由各自的馈线及分电屏供电，双重化保护的两套保护、控制电源要分别取自不同的直流母线段，按设备辐射形供电的方式配置。采用辐射网络接线方式，当某一回路发生短路故障时，不会造成其他回路失电，同时，由于各回路相互独立，易于进行直流接地查找，易于进行日常维护和事故处理，是保证直流系统安全可靠运行的主要措施，值得推广。
　　2.3 绝缘监察装置的设置
　　中本站绝缘监察装置采用4套东方电子公司SD-JD01型接地监测仪，分别进行直流I段的馈线屏、分电屏及直流II段的馈线屏、分电屏的绝缘监测和接地监测，共监测直流支路120路。
　　SD-JD01型采用平衡桥和不平衡桥结合的原理完成直流母线的监测，不对母线产生任何交流或直流干扰信号，不会造成人为绝缘电阻下降；利用电流差原理，对因支路接地产生的对地漏电流进行在线无接触测量，可实现接地故障支路的选线定位，例如，2010年12月，直流I段分电屏SD-JD01型接地监测仪告警灯亮，装置显示25支路接地电阻下降，25支路所接直流负荷为220kv母线接地刀闸，经检查发现刀闸接线盒内电缆外皮断裂，造成直流接地。新的绝缘监察装置和接线方式的改变，避免了大规模的直流接地选线，大大缩短了查找直流系统接地故障的时间，提高了工作效率，避免了事故的发生。
　　2.4 直流空开配置及分级问题的解决
　　直流系统各回路中的直流开关是过流和短路故障的保护元件，如果选型、配置不当，可能导致失去直流电源致使断路器不能跳闸切除故障，将事故扩大。因此必须按《继电保护反措》、《直流系统反措》对变电站直流空开配合进行合理设置。
　　国网公司反措规定：直流系统熔断器应分级，上下级熔体应满足选择性配合要求。一个站的直流熔断器或自动空气断路器，原则上应选用同一制造厂系列产品。使用前宜进行安秒特性和动作电流抽检，同一条支路上的空气开关和熔断器不宜混合使用。
　　中本站直流空开配置，如表1所示。采用三级配置级差，全部采用西门子生产的直流空开，除按设计规程执行外，还核定最大短路电流不超过上级元件额定电流的8～10倍，同时还考虑断路器的固有动作时间，必须保证上级断路器固有动作时间不小于下级固有动作时间，因此采用上级塑壳式断路器、下级微型断路器的配合。
　　3 结语
　　中本变电站直流系统改造，经过一段时间的平稳运行，达到了设计要求。变电站直流系统的改造是复杂的，本文作者根据平时的工作实践，就改造过程中的几个主要问题进行了分析和探讨，希望对一些老旧变电站的直流系统改造有一定的参考价值。
　　参考文献
　　[1]容炜洁.浅谈变电站的直流系统[J].沿海企业与科技，2008-11-20.
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