直流电源在电力系统中的作用

来源:投稿网 时间:2024-03-14 10:00:03

简介：直流系统由于应急电源、信号设备、断路器开关操作、自动控制设备，提供电流电源服务，使系统电源处于安全状态，因此，直流系统不仅用于变电站，广泛应用于水电厂、火电厂。但随着电网规模的复杂性，直流系统在运行过程中不可避免地会出现故障，不能保证电网的安全。为避免这一问题，应加强直流系统的日常维护，并采取有效的接地处理方法。

1.直流系统接地的概念。

因为直流电源是带极性的电源，即电源的正极和负极。交流电源是无极性电源，电力系统的交流电源有一个真正的地面

2.直流接地类型。

可分为瞬时接地故障和可靠接地故障。

3.分析直流接地故障的原因。

3.1二次回路绝缘材料不合格，绝缘性能低；施工质量不合格，电缆划伤、划痕或运行时间长，老化，或磨损、损伤、压伤、扭伤或过流等损坏缺陷。

3.2接地是最常见的气候因素。如雨天或雾天，二次电路和设备严重污垢和潮湿，端子箱进水，可能导致室外直流系统绝缘降低，导致直流接地或直流接地。

3.3小动物爬入或小金属部件落在部件上，导致直流接地故障。老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电电路，导致接地；一些部件有线头、未使用的螺钉、垫圈等部件落在带电电路上，导致接地。

3.4电池本体漏液或接地。

3.5整流柜内部电容、电路板等原件故障导致直流系统绝缘降低。

3.6直流系统负载电源变换器故障。

瞬时接地故障的原因与可靠接地故障的原因大致相同，均由绝缘下降引起。但由于瞬时接地的瞬时性、随机性等不确定因素，监测和发现瞬时接地故障变得困难，对瞬时接地监测的技术要求相对较高。

4.不同类型接地事故的危害。

由于接地类别分为正极接地、负极接地、单点接地和两极接地。接地事故的类别不同，事故的危害也不同，上述接地事故会产生不同的后果。

4.1正极接地事故造成的最严重危害是保护设备和自动设备的异常运行和误动。由于跳闸和继电器接口一般与同一电源负极连接，如果正极接地故障，自动设备装置运行异常。

4.2负极接地事故会导致电力保护设备和自动设备的功能完全丧失，导致保护设备拒绝移动。由于负极接地会导致继电器短路，继电器会停止短路，其次，由于电路短路，整个系统承受超额电流，损坏继电器，保护设备会失去保护功能，可能导致直流电源开关跳闸。此外，当电气设备出现故障时，断路器可能会被拒绝，导致跳闸事故。

4.3在某些特定情况下，单点接地也会导致继电器保护装置故障，从而影响电力系统运行的稳定性。大量的例子表明，电力系统中的直流母线对电力系统中的电容器有很大的影响。随着我国科学技术的发展，变电站的功能越来越全面，结果也越来越复杂。继电器保护装置中的微机控制、自动化设备、监控管理设备均由直流供电。但当微机操作设备接入电力系统时，电力系统中的直流负荷会减少，微机设备需要使用DC和DC电源模块来确保电源的稳定性。DC电源模块通常采用5V、12V和24V辅助工作电源，需要EMI抗干扰措施，以最大限度地减少开关电源对相关设备的影响。在电路中添加EMI时，正对地和负对地之间会有电容。由于电力设备中有大量的电源设备，电容器收集到直流系统后，地面电容器会迅速上升。如果此时出现单点接地问题，电容器会产生较大的充放电流，导致继电保护装置误动。

4.4两级接地事故是最严重的接地故障，必须严格预防。如果直流系统处于两极接地状态，则会导致直流电流开关跳闸、电池损坏和爆炸。

4.5瞬时接地的危害。

4.5.1导致电压波动。

当瞬时接地发生时，直流母线偏离地面电压，导致电压波动。较大的电压波动严重影响直流系统运行的可靠性。国家电力行业标准DL/478-2011《静态继电器保护与安全自动装置通用技术条件》规定，继电器的动作电压应控制在额定电压的55%~70%。当瞬时接地导致电压波动超过55%时，当系统出现另一个接地故障点时，保护装置会拒绝动作，导致电力事故。

4.5.2可能导致两点接地。

阻值较低的两点接地会直接导致保护装置的误操作，危害极大。由于其不确定性，瞬时接地难以消除，消除周期长。另一个接地故障点会导致两个接地故障。因此，需要及时消除瞬时接地，消除隐患。

5.直流系统接地处理。

5.1测量接地电压，确定接地极和接地性质。

5.2检查是否有维修人员在直流电路上工作或启动直流负荷。

5.3有备用高频充电器时，可暂时退出高频充电器，判断故障点是否在高频充电器内。如果是这样，退出高频充电器并投入备用高频充电器。

5.4用直流系统接地探测器带电或瞬时断电。正常情况下，机组控制直流系统、网络继电器室直流系统和110kV网络控制直流系统不允许瞬时断电。

5.5天气不好时，先拉室外设备，再拉室内设备。强风雷雨时，不得切断开关控制，以保护电源。

5.6此外，做好直流电源管理工作。

首先，应保证直流电源的设计、安装和调试的质量。①根据电力装置的实际情况，继电器安全装配器的电源应符合先进的概念，特别是相关规范和制度的要求，直流的容量应满足问题发生后能够承受最严重伤害的负荷要求。②在安装和调试过程中，不仅要按照相关规定的要求进行，还要对相关细节进行具体分析，特别注意可能出现的直流接地部分，并采取有效的预防措施，防止接地问题再次出现。其次，应注意直流装置的日常维护需求。技术人员应根据相关工作程序和步骤进行维护，并根据具体情况和需要对电池进行充放电，以确保电池容量能够满足工作需要。此外，应更换不能正常供电的电池，特别是不同时间的电路。对于不同的直流装置，应定期监控不同的电路。特别是要增加室外装置直流装置不导体问题的监测频率，以断电环路为监测重点。

结语

直流电源在电力系统中的作用非常重要，本文重点分析了直流对保护装置的影响，在什么情况下可能导致保护误移和拒绝，从而更好地为运行维护人员提供参考，有利于更好地保证直流系统的稳定性，确保电网的安全稳定运行。