摘要：直流系统是发电厂和变电站的重要系统。发电厂及大、中型变电站的控制回路、保护装置、出口回路、信号回路包括事故照明都采用直流供电方式。直流系统就是上述回路装置及动力设备提供直流电源的设备。直流系统对变电站的安全运行起着至关重要的作用。本文就现场常见的交流串入直流系统这一问题产生原因、危害及防范处理措施进行阐述分析，以避免类似事故的发生。
关键词：交流；直流系统；分析；防范措施
0 引言
由于检修人员的工作失误或由于设备安装自身的缺陷等原因，常会出现交流串入直流系统情况发生，一旦出现此类问题则会导致继电保护装置发生误动作，引起事故。因此，只有我们正确认识到交流串入直流系统的危害并采取相应防范措施，才能更好保证我们电网的安全稳定运行。
1 交流串入直流系统引起的故障跳闸的典型案例
案例一：2005年10月25日13时52分55秒开始，某电厂1号、4号5号机组相继跳闸，当时2号、3号机组处于检修状态，6号机组为并网，1号、2号联络扁他器同事被切除，500kV三跳线路仍在运行，事故原因为检修维护人员工作不规范，在未取得运行人员同意并查清图纸的情况下，仅根据自己的判断任意短接端子，误使500kV网控220V直流混入交流所致。
2 交流串入直流系统的原理解释
直流电源可分为两部分：一是将交流电源转换为直流电源的整流装置；二就是蓄电池组，连接直流母线之上，这两个部分共同组成了直流系统，直流系统的主要目的在于控制及保护等。正常情况下，直流系统和交流系统为两个相互独立的系统。直流为不接地系统，而交流为接地系统。交流串直流就是指两个系统发生了电气连接，交流系统串入直流系统，使直流系统接地。通常发生交流串直流系统会导致保护装置误动作，开关直接动作跳闸。
3 交流串入直流系统的原因
3.1 绝缘电缆的损坏
变电站存在着交流电缆和直流电缆放在一起的情况，一旦绝缘电缆的损坏，将会导致交流电缆内芯与直流电缆内芯发生接触，从而导致了交流串入直流系统。
3.2 工作人员的失误
现场的端子箱和机构箱内的交直流电源端子混合使用，现场过程中，工作人员由于专业技能不熟悉、工作的失误，在检修过程中，不可避免的会出现错误的短接二次接线端子。
3.3 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 交流串入直流系统的危害
若交流从负电源侧串入直流系统，由于交流分量为零，且通过图1中所示的路径流入绝缘监测装置，所以装置监测出“正、负两极同时接地状态”。并且交流电源可以通过电缆对电容形成回路，引起断路器直接跳闸，即所谓的保护“无故障跳闸”。
图1 图2
若交流从正电源侧流入直流系统，同样的原理，绝缘监测装置监测出“正、负两极同时接地状态”（见图2）。电缆对地电容加上充电装置铝箔电容，比从负电源串入的容抗值要大一些，顾交流从正电源侧串入比从负电源侧串入“无故障跳闸”的概率要稍低一些。
5 反事故措施
5.1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测量直流母线的对地电压。
5.2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接地，如果不这样考虑会使查找的任务无从下手。
5.3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除交代，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。
5.4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了判断。
6 防止交流串入直流系统的措施
6.1雨季前，加强现场端子箱、机构箱封堵措施的巡视，及时消除封堵不严和封堵设施脱落缺陷。
现场端子箱、机构箱漏水可能会导致端子排绝缘降低，端子间短路情况，从而导致操动机构误动作情况和交流串入直流故障的发生。
6.2现场端子箱不应交、直流混装，现场机构箱内应避免交、直流接线出现在同一段或串端子排上。
端子箱和机构箱内交直流电源端子中间没有隔离措施，混合使用，端子排间灰尘和污秽增加后，在有潮气的情况下容易造成交直流短接，导致交流电源串入直流系统，进而发生继电保护误动等，甚至导致全站停电事故。因此，电源端子的设计方式，交、直流电源端子应在端子排的不同区域，应具有明显的区分标志，电源端子之间要有隔离。同时要求，严防现场端子箱、机构箱漏水。而且要求现场端子箱严格交直流分开装配。现场机构箱内对交、直流避免出现在同一段或串端子排上，交、直流电缆不能并排架设。
由于目前所了解到的交流串入直流引发的事故，多是在检修或试验中发生的，后果可能造成的系统事故，因此应加强检修，试验管理。
6.3新建电厂或变电所应安装直流系统绝缘监测装置，应具有通信直流故障的测量和报警功能。对已经安装直流系统绝缘监测装置的变电站，应进行改造，当发生交流串入直流故障时，可以进行测量和报警功能。
变电站直流系统采用具备交流串直流故障的测记和报警功能的直流系统绝缘监测装置，当变电站直流电源系统出现交流串入时，能够及时测记及报警，及时发现并消除缺陷，防止继电保护装置误动或开关误跳闸事故，为现场故障分析提供可靠的分析依据。
参考文献:
【1】 国家电网公司十八项电网重大反事故措施，中国电力出版社
作者简介
王阔（1987年出生），男，汉族，硕士研究生，工程师，主要从事变电检修工作。
论文作者:王阔
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：系统论文; 端子论文; 电缆论文; 现场论文; 变电站论文; 回路论文; 事故论文; 《电力设备》2018年第16期论文;