交直流串电危害及解决方法

【摘 要】在国民经济快速发展的情况下，人们在生活、生产以及工作上的用电量增大，变电站以及发电厂的建设数量也在不断的增加，更实现了交流和直流电并存运行供电的情况，对提高供电的可靠性有着一定的作用，而且，交直流电的并存也能节约大量的投资，提高电力系统的运行效益。当然，在实现交直流并存的同时，还需要考虑到交直流串电的危害，加强对交直流串电危害的防御也成为电力企业日常的重点工作。

【关键词】交直流串电；危害；解决方法

0.前言

近些年来，交直流供电的发展极为迅速，但是，在交直流并存供电的情况下，交直流串电现象也经常发生，对电力系统供电的安全性、可靠性都造成极大的影响，而引起交直流串电危害的原因有很多，例如，导线的绝缘层破坏、受到雨水浸泡等。本文主要站在交直流串电危害的角度上进行分析，并提出相应的解决方法。

1.交直流串电概述

交直流串电是当今电力系统运行过程中存在的重要危害之一，对电力系统运行的安全性、可靠性会造成一定的影响，甚至会产生人身安全事故[1]。就当今交直流电的危害情况来分析，主要分为金属性串电、非金属性串电、串电性质、间歇性串电、过渡性串电、漏串、直串等。从理论上分析，金属性串电也可以称之为直串，主要指的是交流电压直接串入到直流系统，在交流电压大于198v时，将会引起严重的交直流串电危害；非金属串电也可以将其称之为漏串，主要指的是交流电压流入到直流系统中，其流入有效成分的电压小于22v的情况；而过渡性串电也可以将其称之为串电，主要是交流电压流入到直流电压的有效成分在大于22v且小于198v之内的情况。以上所提到的间歇性串电，主要指的是交直流电源发生时有时无的串电现象，影响到交直流供电系统的稳定性，而且，间歇性串电危害如果不能及时对其进行控制的话，可能会酿成更大的交直流串电危害。

2.交直流串电的危害

随着社会经济的不断发展，人们生活水平的提升，对电能的使用需求也越来越高，为了满足人们的用电需求，变电站以及发电厂的建设数量在逐渐增加[2]。但是，在这些电力设备运行的过程中，由于交直流电源电缆以及二次线的分布较为复杂，再加上各类电力设备的繁多，使得这些电力设备在运行的过程中极易发生交直流串电的故障，对电力系统以及人们的用电安全都将带来严重的危害。

引起交直流串电危害的原因有很多，例如，交直流电源电缆以及二次线在受到施工损坏、动物咬损、绝缘老化、质量问题、设备受到雨水的侵蚀等影响，会造成直流系统出现一点或多点串入交流系统中，从而产生交直流串电故障。尤其是近些年在电力设备快速的发展中，也使得交直流串电故障经常发生，对人们的用电安全也带来了极大的影响，因此，寻找交直流串电危害的解决办法势在必行。

3.交直流串电危害的解决方法

3.1 加强交直流串电的监控

交直流串电带来的危害极为严重，为了避免或降低交直流串电危害给人们的用电安全带来影响，作者建议应加强对交直流串电的监控工作，主要从硬件和软件等两方面进行[3]。从硬件方面来说，必须做好硬件的采样，以便于各类硬件的运行状态进行监控，采样硬件主要包括直流采样单元、交流采样单元、数据分析和判据、OLED显示器、LED指示灯、双核CPU、键盘、出口单元、工作电源、16位或24位A/D、铁电存储单元、人机对话界面、通信接口等。各项硬件单元都是对交直流串电监控不可缺少的重要组成部分，同时还要保证各项硬件运行的良好性，以实现良好的串电监控效果。

软件装置是加强交直流串电监控的重要组成部分，软件主要包括直流采样计算、交流采样计算、中性点不接地计算、中性点直接接地计算、中性点经小电阻接地计算、中性点经消弧线圈接地计算、中性点经大电阻接地计算、串漏判据、间隙性串电判据、谐波分析、通信程序模块、装置异常判据、功能管理模块、调试程序模块等[4]。相比于硬件采样设备来说，软件装置的组成更为复杂，而且，软件的组成还需要考虑到实际交直流电的运行情况，各项数据的判据以及分析对交直流串电的监控都有着很大的作用，通过加强对交直流串电的监控，对避免或降低交直流串电的危害极为有效。

3.2 对交直流电源的使用条件进行控制

交直流出现串电的事故，很多情况下都是受到环境的影响，因此，要解决交直流串电危害必须对交直流电源的使用条件进行控制[5-6]。对使用条件的控制主要从以下几方面进行：①对使用环境的控制，环境温度不能最高不能超过45℃，且不能低于-25℃，以免对交直流电源产生破坏造成串电的现象；②应对海拔高度进行控制，一般情况下，要将海拔高度控制在3500m以内，同时要对环境的湿度进行控制，应确保环境湿度

3.3 交直流串电问题的解决措施

通过以上对交直流串电危害的分析了解到，交直流串电很可能会引发变电站继电保护装置的故障，继电保护装置作为保障整个变电站安全运行的重要设备，一旦出现故障，后果不堪设想，因此，针对交直流串电的危害必须采取有效的处理措施。交流电源串入直流电源上会对变电站一些重要设备带来影响，特别是继电保护装置，主要是直流供电为主，而且对供电质量的要求极高，为了避免串入交流电对其产生的影响，可以采取方案①将变电站内的交流电源换成直流电源，整个变电站只有直流电的存在，并不会出现交直流串电的危害，这样才能从根本上解决串电危害的问题。从当前来分析，由于变电站交直流通用设备较少，可供选择的余地不打，而且，如果要进行改造的话，其规模极大，会投入大量的改造成本，而且，将一些变电站附属设备直接接入直流系统的话，会增加变电站直流接地故障的发生几率，又会有新的安全隐患发生，因此，对变电器交直流电源的使用，应慎重考虑，同时要对改造方案进行不断的优化，要尽可能的减少交流设备的使用，同时要加强变电站接地故障的防范措施，避免接地隐患对变电站带来影响。

4.总结

通过本文对交直流串电危害及解决方法的分析，作者结合自身多年工作经验，以及自身对交直流串电危害的了解，主要从加强交直流串电的监控、对交直流电源的使用条件进行控制等两方面控制方法进行分析，希望通过本文的分析，对提升交直流供电系统的可靠性、安全性给予一定的帮助，也希望能够与同行人士共同探讨相关问题，以保证电力行业的快速发展。

【参考文献】

[1]任敬国，李可军，赵建国，刘合金，梁永亮，任敬刚.4.VSC-MTDC 输电系统的直流侧运行特性分析与稳态工作点计算[J].中国电机工程学报，2012（09）.

[2]刘涛，李婧靓，李明，黎小林.南方电网鲁西背靠背直流异步联网工程控制保护系统设计方案[J].南方电网技术，2014（06）.

[3]杨帆，宋天奇，张雪波，刘红太.±800kV侨乡换流站500kV交流滤波器小组断路器选相合闸问题分析[J].南方电网技术，2014（06）.

[4]胡子珩，马骏超，曾嘉思，赵宇明，江全元，余鹏，刘国伟，姚森敬.柔性直流配电网在深圳电网的应用研究[J].南方电网技术，2014（06）.

[5]唐文秀.直流回路一点接地和交直流串扰引起保护误动及其对策[J].电力自动化设备，2013（09）.

[6]马迎新，田建光，徐忱.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（06）.