淺談變電站直流系統(tǒng)的運行維護

盧海云（國網(wǎng)山西省電力公司忻州供電公司，山西 忻州 034000）

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淺談變電站直流系統(tǒng)的運行維護

盧海云
（國網(wǎng)山西省電力公司忻州供電公司，山西 忻州 034000）

摘 要：在電網(wǎng)運行的過程中，變電站直流系統(tǒng)發(fā)揮著至關重要的作用，對于電網(wǎng)運行的服務效率、運行水平等，都會產(chǎn)生極大的影響，對于社會生產(chǎn)的順利實施來說，也發(fā)揮著重要的作用。隨著科技的發(fā)展和進步，大量的新設備和新技術的應用，使得變電站直流系統(tǒng)的工作能力得到了進一步地增強。但與此同時，在其運行維護方面，也面臨著更大的難度。作為電力系統(tǒng)中一個十分重要的部分，對于變電站直流系統(tǒng)，首先應當理解其基本構(gòu)成和原理，并結(jié)合其中的常見問題，對其運行維護的方法和措施加以明確，才能夠確保電力系統(tǒng)的正常運行。

關鍵詞：變電站；直流系統(tǒng)；運行維護

在變電站系統(tǒng)中，直流系統(tǒng)具有非常關鍵的地位，能夠有效地補充交流系統(tǒng)的作用。近年來，隨著電力系統(tǒng)復雜程度的不斷提高，同時也面臨著越來越大的供電壓力。而直流系統(tǒng)由于具有良好的可靠性、獨立性和穩(wěn)定性，因而在電網(wǎng)中發(fā)揮著越來越大的作用。隨著經(jīng)濟與科技的不斷發(fā)展，直流系統(tǒng)的復雜程度不斷提高，技術要求也進一步加強，因而直流系統(tǒng)也面臨著更加困難的維修保養(yǎng)問題。對此，應當結(jié)合當前變電站直流系統(tǒng)中存在的問題，提高其運行維護水平，從而確保電網(wǎng)的良好供電。

一、變電站直流系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理

在變電站當中，單母線分段為直流系統(tǒng)提供基礎，從而對雙電雙充的運行模式加以實現(xiàn)，直流系統(tǒng)中應用的蓄電池一般是閥控鉛酸形式。直流系統(tǒng)中主要包括蓄電池組、微機絕緣監(jiān)測設備、高頻開關電源整流模塊等部分，在實際應用中，直流系統(tǒng)的管理方式為模塊式，在各個功能模塊中，利用監(jiān)控系統(tǒng)對運行參數(shù)進行采集和測量，對直流系統(tǒng)的運行方式進行自動化的控制，從而能夠有效地控制和管理直流系統(tǒng)。在我國大多數(shù)變電站中，利用智能高頻開關電源充電設備作為直流系統(tǒng)的充電方式，過去的相控整流充電設備正在逐步被淘汰。在變電站當中，可以將直流系統(tǒng)當作獨立運行的電源裝置，將穩(wěn)定的直流電源提供給變電站的各種用電設備。通常來說，直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于具有良好的獨立性、穩(wěn)定性等特點，因而變電站的運行方式很難對其造成干擾。一旦外部交流電發(fā)生故障，難以穩(wěn)定正常的維持供電，直流系統(tǒng)能夠通過內(nèi)部蓄電池，將直流電源提供給變電站，保持變電站的正常運行。

二、變電站直流系統(tǒng)中的常見問題

（一）充電

在變電站直流系統(tǒng)當中，充電機發(fā)揮著很大的作用。但是在變電站的實際運行當中，對于充電機的運行維護，工作人員往往缺乏重視，因而整定的充電機電壓時有不穩(wěn)定的情況。在變電站系統(tǒng)中，還會受到相控電源的影響，較大地損耗充電機，導致充電機內(nèi)部元器件提高溫度，容易將充電機燒壞，對于直流系統(tǒng)的運行狀態(tài)、充電機的使用壽命等，都會造成極大的影響。

（二）蓄電池

目前，蓄電池的類型、種類等都十分繁多，對于生產(chǎn)廠家不同的蓄電池來說，其運行參數(shù)、使用性能等，都會存在著較大的區(qū)別。正是由于具有不同種類、不同規(guī)格的蓄電池，因此在變電站直流系統(tǒng)的應用中，應更有針對性地對其進行運行維護。但是，在很多變電站中，對于直流系統(tǒng)蓄電池的運行維護較為欠缺，在應用過程中，蓄電池的功能指標、使用壽命等，都會產(chǎn)生改變，從而加劇了蓄電池運行狀態(tài)的波動，對于蓄電池、電池組的故障發(fā)生，也造成了更大的可能性，對于變電站穩(wěn)定、安全的運行也是較為不利的。

（三）直流系統(tǒng)連線

環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)是變電站系統(tǒng)中一種主要結(jié)構(gòu)，開關熔絲上下級接線配合難度較大，變電站系統(tǒng)線路的設計也由于環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的存在而難度較大。因此，如果直流系統(tǒng)產(chǎn)生故障，排查故障點位置較為復雜，尤其是一些變電站絕緣水平不足，因而此類情況更為嚴重。因此，在變電站直流系統(tǒng)中，針對開關熔絲上下級配合，如果出現(xiàn)過流、短路等故障情況，可以利用直流回路熔斷器、空氣開關等提供良好的保護動作，將變電站供電饋線回路的故障元件及時切斷或隔離。

（四）絕緣監(jiān)測裝置

在變電站系統(tǒng)當中，插件損壞、裝置死機、插件燒毀等，都是絕緣監(jiān)測裝置常見的故障。在直流系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)來看，會對絕緣監(jiān)測裝置的運行造成影響。下級回路、母線之間，會相互連接形成環(huán)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。在變電站中，絕緣監(jiān)測裝置主要是對輻射性檢測原理進行應用，使絕緣監(jiān)測裝置發(fā)出報警信號，但是對于正確選線問題，卻難以有效實現(xiàn)。

三、變電站直流系統(tǒng)的運行維護

（一）重視蓄電池運行維護

在變電站直流系統(tǒng)的運行維護當中，蓄電池的運行維護十分重要。因此，要對蓄電池進行合理的設計，從而確保其具有良好的壽命和容量。然而在實際應用中，時常會發(fā)生安裝維護不到位、使用操作不恰當?shù)那闆r。因此，在蓄電池的運行維護中，應進行不斷的優(yōu)化和改進，加強蓄電池的日常巡查工作，對蓄電池的絕緣電阻、外觀、報警信號、運行環(huán)境、單體電壓、運行溫度等，都要進行詳細地檢查。如果采用了鉛酸蓄電池，還要定期進行核對性的充放電，如果采用了閥控蓄電池，也要定期進行全核對性充放電。

（二）提高工作人員能力素質(zhì)

變電站直流系統(tǒng)的運行維護需要由專業(yè)的維護人員進行，因此，應努力提高維護人員的能力與素質(zhì)?？梢远ㄆ诮M織培訓活動，提高維護人員的理論知識水平與實踐操作能力。通過科學有效的管理措施對維護人員進行教育，使其職業(yè)素養(yǎng)、業(yè)務水平等都得到良好的提高。在變電站直流系統(tǒng)中，具有一定的特殊性，因此，對于安全工作必須高度重視，通過專題講座、展覽等形式，對維護人員的責任意識、安全意識等進行提高，同時使其具備安全工作的水平和自救能力，從而更好地投入到變電站直流系統(tǒng)運行維護工作中。

（三）強化充電設備運行維護

在變電站中，如果由于沒有合理地設置監(jiān)控系統(tǒng)的運行參數(shù)，充電設備中的蓄電池將會發(fā)生充電不足、過充電等問題。同時在相控型充電設備的影響下，會造成直流系統(tǒng)紋波參數(shù)超標的情況。此外，逆變電源諧波對充電設備造成影響，也會對紋波、電壓等造成干擾。因此，在直流系統(tǒng)的運行維護中，應當對用電設備進行強化運行維護，以保證蓄電池的穩(wěn)定安全。在變電站當中，對于充電設備也要進行良好的運行維護，對交流輸入電壓、直流輸出電壓等，要進行細致地核查，同時對保護信號、電流信號等參數(shù)進行判斷。

在變電站運行中，如果交流電源中斷了，蓄電池應當將直流電源提供給變電站設備，所以，為了確保直流供電的可靠性，需要對母線電壓進行相應地調(diào)整，使其能夠維持穩(wěn)定、正常的輸出電壓狀態(tài)。在直流系統(tǒng)正常運行的時候，直流電源能夠由充電機持續(xù)提供，同時保持在浮充的狀態(tài)。這樣，交流電源在發(fā)生故障的情況下，直流系統(tǒng)能夠得到蓄電池的直接供電。因此，為了對蓄電池的運行狀態(tài)進行保護，也要強化充電機的運行維護。

（四）應用直流接地故障定位裝置

在變電站直流系統(tǒng)當中，直流接地故障定位裝置的作用十分巨大。在帶電狀態(tài)下，能夠?qū)χ绷飨到y(tǒng)的接地故障準確地判斷位置，從而在直流系統(tǒng)故障檢測中，無需拉回路，對于直流系統(tǒng)安全性的提升有著很大的作用。而且，在直流接地故障定位裝置中，對信號注入法進行應用，像直流系統(tǒng)正負母線中直接注入低頻交流電壓信號，對變電站直流系統(tǒng)的低頻交流電流，可以利用交流電流互感器進行檢測，同時參考交流電流的大小、相位等信息，對直流系統(tǒng)接地故障的位置進行判斷。如果有多個直流電源在變電站系統(tǒng)中，可以對轉(zhuǎn)移負荷法進行應用，在出現(xiàn)直流接地故障的時候，可在正常母線中切換饋線支路，從而在帶電狀態(tài)下對多支路接地故障進行排查。

結(jié)論

在當前社會中，電力能源是最為重要的能源之一。隨著供電壓力的不斷增大，為了更好地確保供電質(zhì)量，直流系統(tǒng)在變電站中發(fā)揮了越來越大的作用。而在直流系統(tǒng)的運行中，可能會出現(xiàn)一些故障及問題，從而對正常供電造成影響。對此，應當對變電站直流系統(tǒng)進行良好的運行維護，從而確保變電站的安全穩(wěn)定運行。

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