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1、论交流电串入变电站直流系统的危害摘要：本文就交流串直流的原因进行了分析，我们结合交流电串入到直流电所 可能带来的危害作了阐述，并提出了交流电串入到直流电系统中所需选择的解决 措施。本文认为，对二次端子进行设计的时候，可以尽可能地简化其结构复杂程 度，提高现场作业的便捷化，发挥出变电站的卓越工作效率。关键词：交流电；串入变电站；直流系统；危害0 引言 变电站的运转离不开对二次接线端的短期连接，因为其处于一个保护的环境中，即在屏 柜以及端内箱体之中，其存在着直流电以及交流电两种形式的电流，并且，交流电以及直流 电的端子相隔距离较近，导致交流电可能会因人工操作的失误而直接地进入到直流电中去。 在这样
2、的环境下，人员失误所带来的机械故障也就频繁地发生，继而为整个电力系统的造成 了消极影响，极易带来安全事故。所以，为了更好地解决这一隐患，在对变电站进行现场维 护的时候，需要让直流电与交流电得以有效地分叉，提高整个变电站的安全系数与稳定系数。1 交流串直流的原因分析 在一般情况下，会有两种原因，让交流串入到直流系统中去，一者是，因工作人员的操 作失误，在进行检修工作的时候，将两次接线短接错误；另一者是在设备正常运转过程中， 因交直流的绝缘系统遭到破坏或者直流电缆的对地电容明显偏大等。作为电力系统中不可缺 少的组成部分，直流电源是由两部分组成的：一部分是整流装置把交流电源转换为直流电源 以维持继电
3、保护和自动控制设备的需要；另一部分是蓄电池组，通常挂在直流母线之上，这 两个部分共同组成了直流系统，主要功能是控制及保护、事故照明等。交流电串入直流是直 流电源故障的主要形式。直流与交流系统是两个分别的系统，在正常的情况下彼此是不会发 生联系的，但是有些特殊情况可以导致交流串入直流。1.1 绝缘电缆的破损 因绝缘电缆的破损，同时，交流电的回路与直流电的回路相互接触，导致二者的内芯互 相接触，从而导致了交流串入直流。1.2 设备距离太近 直流电缆和现场布置的接地网设备距离太近，一旦设备出现故障或者倒闸引起零序电流 走到直流电缆的附近，就会通过电缆对地分布的电容直接串入直流电系统当中。1.3 工作
4、人 员的失误在现场施工中，工作人员由于各种各样的原因，比如不熟悉变电站的情况、专业技 能不熟练、不细心等都可能错误地将交流电接到直流电的回路上，这是人为的因素，完全可 以避免。2 当交流电串入到直流电所可能带来的危害当中的C+和C-分别表示直流中正负母线的对地电容，通常有几十nF。R+和R-是直流母 线对地面的电阻，通常有100kQ。TQ代表跳闸的线圈。当交流信号从上图中137处回路串入 时，它的等效电路就如图2,在正常的情况下，C+和C-的电量已经充至110V，当从137处串 入的交流信号经过时，C-会通过TQ放电，放电电流I C-就形成了。U AC会通过C-,然后形成 回路。与此同时，直流
5、母线会经过TQ来向C+充电，从而形成了充电电流I C7。这时如果U AC处于正半波，三个电流就形成了叠加，那么就有可能满足TQ的动作条件，以致TQ勿动。 如果U AC处于负半波，丨AC就会像C-充电，C-的电压被加大，等到U AC处于正半波会形成 倍压，回路里的电流就更大，TQ就更容易误动。由于近年来综合性的自动化变电站数目的持 续增加，此类事故发生的频率越来越大，在工作人员进行直流接地工作时，要充分考虑可能 出现危险的各种情况，谨慎对待和处理，避免更大规模的事故发生。3交流电串入到直流电系统中所需选择的解决措施3.1 防范事故发生的解决措施 在严格贯彻杜绝事故发生的宗旨下，需要做到：其一，将
6、直流电进行接地处理，同时， 当出现信号灯异常的时候，需要针对于串入情况的发生可能性及时处理，即选择使用万用表 的交流电源来档测直流母线的对地电压。其二，一旦确定是交流接地，马上组织工作人员积 极应对，以免造成更加严重的后果。其三，拉路法以及取保险法可以诊断直流接地的方位， 此时可以考虑是否有相似的单点或者点接地，如果不这样考虑会使查找的任务无从下手。其 四，我们在应用拉路法或者取保险法来查找直流接地点时，设备还在不断运行中，因此在拉 断直流电源的时候，要和运行人员及时沟通并清楚交代，同时要注意拉断的时间要短，太长 了就容易出现设备故障，保护装置就不能行使正确动作。其五，在查找直流接地点时，一定
7、 不能毫无目标地拉路，应尽可能地收集直流接地的前后的信息，比如直流回路是否工作、已 经进行了哪些操作等，然后再从现场的信号中做出判断。3.2 对管理措施的优化工作人员在进行日常管理工作的时候需要加强度直流系统以及交流系统的维护与管理， 特别是在对工程进行改造的时候，如果外来的施工单位在进行安装和调试直流和交流电，应 当要严格掌控，将人为导致的事故系数降到最低。一是管理直流电源的接入。安装和调试相 关设备时期，直流电源要从继保小室内的保护试验专门电源屏上接出来，绝对不能用正在运 行的直流电源。在改造扩建的工程中，直流电源的回路就已经在直流分屏上搭好，这时应该 关闭直流分屏的电源开关，同时应该张贴
8、标识牌于电源断电处，告知人们有人正在工作，禁 止合闸。施工单位的设备调试和二次接线工作结束后，要确定回路正常、绝缘性是否良好， 验收合格后就接入运行的直流电源，要跟变电站申请，经变电站领导同意后，才能让工作人 员开启直流分屏上控制直流电源的开关，严格禁止未经允许工作人员擅自接入直流电源的开 关。二是管理交流电源的接入。在改造工程中，相关的设备还没有安装完成，设备使用的交 流电源已经和运行的设备交流电源搭接，在工作人员没有确定接入的设备回路是否正常、绝 缘性能是否良好的情况下，运维人员要敦促施工人员切断和运行设备的交流电源的开关，同 样要在电源断点地区张贴指示牌，告知禁止合闸。在完成改造工程的相
9、关设备准备工作后， 连接二次线路，确定回路正常，绝缘性正常，所需接入的运行设备交流电源正常，然后跟变 电站申请，经同意，再由工作人员投入交流电源的开关，未经允许，其他人等不得擅自投退 电源开关。4 结束语综上所述，因人工操作的失误，可能会让二次端子的连接出现短路现象，进而导致继电 保护装置的启动，对设备结构造成破坏，同时影响到整个电网的正常运作。针对于这样的问 题存在，在对二次端子进行设计的时候，可以尽可能地简化其结构复杂程度，提高现场作业 的便捷化，发挥出变电站的卓越工作效率。参考文献：1侏敏,杜翠薇，李晓刚等交流电频率对X65钢在CO32-/HCO3-溶液中腐蚀行为的影响J.材料 工程,2014,(11):85-89.2 王鸣，张滨，刘常升等.高电流密度交流电下金互连线的失效行为J.东北大学学报(自然科学 版)，2010,31(6):827-829.3 马迎新，田建光,徐忱等变电站二次系统交流串入直流回路对继电器的影响试验研究J.电工 文摘,2012,(6):30-36.
