變電站直流系統(tǒng)維護實用方法探討

敬海兵，付 強，朱祚恒

（國網(wǎng)四川省電力公司達州供電公司，四川 達州 635000）

0 引言

某變電站直流系統(tǒng)作為繼電保護裝置、安全自動裝置等設備的動力源，是變電站二次系統(tǒng)的重要組成部分。如果直流系統(tǒng)出問題，導致各類保護、安全自動裝置不能動作，必然造成全站失壓。因此，對變電站直流系統(tǒng)定期維護是相當重要的。

1 直流系統(tǒng)維護注意事項

1.1 防止直流系統(tǒng)失壓

220 kV變電站內(nèi)直流系統(tǒng)原理如圖1所示，正常運行方式為：母聯(lián)開關ZK7在分位，2條母線分裂運行。要對1號蓄電池組進行全核對性放電試驗時，首先要將母聯(lián)開關ZK7合上，然后再將1號蓄電池組退出運行。在合母聯(lián)開關ZK7前要先測量2組蓄電池的輸出電壓壓差是否達到合環(huán)要求(一般不超過5 V)。合上母聯(lián)后，確認2段母線確實已經(jīng)連接后再進行試驗。試驗最直接的方法就是在2號直流屏主監(jiān)控器上手動調(diào)節(jié)電池充電參數(shù)至均充值，再檢查1號直流屏上母線電壓是否也升高至均充值。該步驟相當重要，因為系統(tǒng)內(nèi)必須保證有蓄電池在運行，不然可能導致Ⅰ段母線失壓。

1.2 蓄電池維護注意事項

當變電站蓄電池組中有1只或者幾只蓄電池因容量不足退出運行時，必須將充電機充電參數(shù)重新設定為與蓄電池個數(shù)搭配的電壓，以防止過充。例如：有108只蓄電池的蓄電池組，其中有2只蓄電池因容量不足退出運行，均充電壓應該設置為106只電池時的電壓。蓄電池在合理的浮充狀態(tài)下，使用壽命最長，如果充放電控制不合理，浮充電壓值設置過低，會在電池極板內(nèi)部形成不可逆的硫酸鹽，造成電池內(nèi)阻增加、容量下降，使蓄電池的使用壽命降低。

在對蓄電池進行全核對性放電試驗時，一般以I10(10 h率放電電流)進行放電，只要任何一只蓄電池電壓低于1.8 V即可停止放電，不可使其處于過放電狀態(tài)。過度放電會大大縮短蓄電池的壽命，甚至會永久損壞蓄電池。

圖1 直流系統(tǒng)原理示意

1.3 防止弧光飛弧

在核對性放電試驗結(jié)束后，將容量已經(jīng)放空的蓄電池投入系統(tǒng)中，必然會造成瞬時的大電流沖擊，在恢復熔斷器過程中必然會引起飛弧，嚴重時還可能引起正負極間短路。因此，可使用帶有滅弧功能的直流斷路器的2個線夾，先夾在蓄電池出口熔斷器兩端的接線柱上(如圖1中的1FU2兩端)，合上直流斷路器，然后再合上熔斷器，以達到有效防止飛弧的目的。在熔斷器合上后再松開2個線夾。

2 常見故障處理方法

2.1 蓄電池故障

(1)蓄電池導體連接處過熱，主要是因為連接部位松動或氧化、腐蝕造成的，可加強巡視，采用緊固、去氧化、去腐蝕、涂抹導電膏等方法處理。

(2)蓄電池組溫度偏高，一般是由于直流過負荷或通風不良造成的。如因直流負荷引起，應減少直流負荷；如因通風不良造成，應使通風良好。

(3)蓄電池外殼膨脹及爆炸，一般是由于蓄電池內(nèi)部有嚴重故障引起的，應立即更換電池。

(4)蓄電池滲、漏油，主要是由于蓄電池外殼質(zhì)量不合格、外殼受到撞擊等因素造成的，應立即更換電池。

(5)蓄電池充電電流不限流，應先確認系統(tǒng)是否處于均充狀態(tài)，再檢查充電機輸出電壓是否已達到均充電壓；若輸出電壓已達到均充電壓，則系統(tǒng)處在恒壓充電狀態(tài)，不會限流。

2.2 母線電壓異常

母線電壓異常一般是因高頻直流電源控制系統(tǒng)故障所致，可先用萬用表測量母線電壓是否正常，然后再檢查充電參數(shù)及告警參數(shù)設置是否正確、降壓裝置是否處于自動位置。

2.3 絕緣監(jiān)測裝置報警

(1)絕緣監(jiān)測報母線過欠壓。檢測母線電壓是否在正常范圍內(nèi)，查看裝置顯示的電壓值是否與實際值一樣。若以上都正常，則可能是裝置內(nèi)部器件出現(xiàn)故障，需要聯(lián)系廠家修理。

(2)絕緣監(jiān)測裝置報接地。當某一直流回路絕緣下降超過規(guī)定值時，應查看故障記錄，確認發(fā)生接地故障的支路是正接地還是負接地以及接地電阻值的大小，然后將故障支路接地故障排除。

2.4 模塊故障

先確認電源模塊是否有黃燈亮，例如：泰坦電源模塊黃燈亮，表示交流輸入過欠壓或直流輸出過欠壓或電源模塊過熱。因此，需要檢查交流輸入及直流輸出電壓是否在允許范圍內(nèi)，模塊是否過熱。當泰坦電源模塊輸出過壓時，會關斷電源輸出，只有關機后再開機才能使系統(tǒng)恢復正常。因此，當確認外部都正常時，關告警電源模塊后再開電源模塊，看電源模塊黃燈是否還亮，若電源模塊黃燈還亮，則表示電源模塊確實有故障。

2.5 交流過欠壓故障

檢查交流輸入是否正常，空氣開關或交流接觸器是否在正常運行位置；檢查交流采樣板上采樣變壓器和壓敏電阻是否損壞。

2.6 電池巡檢儀報單只電池過/欠壓

查看故障記錄，確認電壓不正常的電池，再查看該電池保險和連線有無接觸不良或松動。

3 結(jié)束語

變電站直流系統(tǒng)作為變電站的重要組成部分，只有采取正確的方法對其進行維護，才能確保變電站二次系統(tǒng)安全可靠地運行。

1 董 明，魏秉政．變電站直流系統(tǒng)運行現(xiàn)狀及存在問題分析[J]．繼電器，2006(3).

2 國家電網(wǎng)公司運維檢修部．國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施輔導教材[M]．北京：中國電力出版社，2012.

3 李均甫，張健能，任雪濤．淺談變電站直流系統(tǒng)運行維護的幾個問題[J]．繼電器，2004(17).

4 鄧朝君．大源渡水電站直流系統(tǒng)的運行與維護探討[J]．電力安全技術，2012(4)．