直流系统串入交流的危害与预防措施解铁生

直流系统串入交流的危害与预防措施解铁生

解铁生

（大唐长春第三热电厂吉林省长春市130000）

摘要：目前在实际的工作中，变电站要进行两次接线端子之间的短接，因为一个端子箱内或者一个保护屏柜内不仅有交流电，同时也有直流电，交直流端子在箱内的距离很近，所以工作人员容易错误地短接两次的接线端子，从而让交流电串入直流电系统。本文对交流串入直流系统的现象做了原因剖析和危害介绍，并且提出了一些防范措施。

关键词：变电站；直流串入交流；危害；防范措施

工作人员误把直流串入交流系统，这样错误的做法会带来很大的安全隐患，如果将交流电串入直流电系统，那么继电保护的装置会产生错误的动作而引发事故。所以，我们要认识变电站交流串入直流系统的危害，这样可以更好地运维变电站现场。

直流串入交流系统的原因通常有2种：一是检修过程中作业人员误短接二次接线端子；二是设备正常运行过程中交直流电缆绝缘损坏或直流电缆对地电容过大等。对检修过程中作业人员误短接二次接线端子展开分析并提出解决措施。在变电站实际工作中经常需要进行二次接线端子之间的短接工作，由于一个保护屏柜或端子箱内既有交流电、又有直流电，且交直流端子相隔较近，经常会因为工作人员误短接二次接线端子，导致交流串入直流系统。在电力系统内，由于人员失误将交流串入直流系统造成继电保护装置误动作的事故时有发生，给电力系统带来了较大的安全隐患。因此，防止交流串入直流系统是变电站现场运维、检修迫切需要解决的问题。

一、交流串入直流系统的防范措施

有两种情况通常会造成交流串入直流系统：一种是工作人员的失误，在检修的时候错误地短接两次接线端子；另一种是设备的运行是正常的，但其中交直流的绝缘电缆受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.绝缘电缆的损坏。由于绝缘电缆的损坏，加之交流电的回路电缆和直流电的回路电缆被放在一起，这就使交流电和直流电的内芯互相接触，从而导致了交流串入直流。

2.工作人员的失误。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。

3.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。

4.在继电保护装置和安全自动装置校验过程中，经常需要将二次接线端子短接进行试验。为了防止作业人员误短接二次接线端子，传统的方法是先利用万用表检测要短接的2个接线端子，判断这2个接线端子的带电性质，然后再利用1根短导线将2个接线端子短接。这种方法操作起来较为繁琐，而且仍有误短接二次接线端子的可能，不能从根本上避免人员失误的问题。为了消除因人员失误造成的交流串入直流系统故障，设计了二次接线端子短接试验工具。该工具的构造包括检测表笔、限压电路、检测电路和指示灯。其中，限压电路的作用是将检测表笔要测试的二次接线端子的电压限制为适合检测电路处理的小电压信号，同时还可起到保护检测电路的作用。检测电路的作用是将交、直流信号进行放大处理，判断是交流信号还是直流信号，最后由指示灯将二次接线端子的带电性质指示出来。

二．直流串入交流系统的解决措施

1，处理原则，（1）值班的工作人员在工作中要加强信号的监视力度，不放过每一个信号，一旦发现问题，就要进行及时处理。（2）一旦有直流接地的情况发生，要及时停止操作，查清楚原因后再行动，未经核实原因，不能擅自行动。（3）排查直流接地，最先考虑的是有没有交流电串入，如果有交流电串入直流，首先要做的是切断对应的交流电源。（4）排查直流接地的时候，直流电源的开关要尽量避免试合，以防扩大事故。原因是在交流电串入直流的回路中，工频的交流电会致使直流小空开发热突然跳开，这时如果合上去，直流回路就会更多地被交流电影响。

2.运营管理措施。运行人员在平时的运营管理当中要注意加强管理直流和交流系统。尤其在扩建和改造工程的时期，外来部门进行安装和调试直流和交流电时要严格掌控，将人为导致的事故系数降到最低。（1）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。（2）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。

3.反事故措施。我们在进行二次设备的安装过程中，严格实施自动装置的反事故措施。（1）有直流接地和大部分光字牌的信号暗亮、频繁地烧控制保险，跳合线圈的时候，最应该优先考虑的是有交流电串入直流的回路。方法是，用万用表的交流电源来档测直流母线的对地电压。（2）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。（3）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多点接地，如果不这样考虑会使查找的任务无从下手。（4）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。（5）在查找直流接地点时，一定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。

因此对地分布的电容就比较大，交流串入直流系统就会错误启动保护装置以及开关误跳等现象。为了能降低直流回路对地电容，可以在保护回路里装设大功率继电器，这样就使光耦动作门槛提升了，平时一些不投跳回路电缆也被断开了。这样做的结果是预防了交流串直流现象所引起的保护误动及开关误跳。相关工作人员在提升自身专业技能的同时，也要加强对直流、交流系统的管理，使交流串入直流系统的可能性降到最低，以确保电网平稳安全地发展运行。

参考文献：

[1]赵杰.高压直流输电的前沿技术.中国电力，2005，

[2]胡平．直流系统窜入交流的危害及处理．宁夏电力，2013.

[3]邵建强．直流系统故障造成开关误动的原因分析及解决方法．科技传播，2014.