變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)策略分析

肖偉晶

（山東省單縣供電公司，山東菏澤　274300）

變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)策略分析

肖偉晶

（山東省單縣供電公司，山東菏澤274300）

在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，變電站直流系統(tǒng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行的服務(wù)效率、運(yùn)行水平等，都會(huì)產(chǎn)生極大的影響，對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)的順利實(shí)施來(lái)說(shuō)，也發(fā)揮著重要的作用。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，大量的新設(shè)備和新技術(shù)的應(yīng)用，使得變電站直流系統(tǒng)的工作能力得到了進(jìn)一步地增強(qiáng)。但與此同時(shí)，在其運(yùn)行維護(hù)方面，也面臨著更大的難度。作為電力系統(tǒng)中一個(gè)十分重要的部分，對(duì)于變電站直流系統(tǒng)，首先應(yīng)當(dāng)理解其基本構(gòu)成和原理，并結(jié)合其中的常見問題，對(duì)其運(yùn)行維護(hù)的方法和措施加以明確，才能夠確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)

1　變電站直流系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理

在變電站當(dāng)中，單母線分段為直流系統(tǒng)提供基礎(chǔ)，從而對(duì)雙電雙充的運(yùn)行模式加以實(shí)現(xiàn)，直流系統(tǒng)中應(yīng)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(jī)絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備、高頻開關(guān)電源整流模塊等部分，在實(shí)際應(yīng)用中，直流系統(tǒng)的管理方式為模塊式，在各個(gè)功能模塊中，利用監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集和測(cè)量，對(duì)直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行自動(dòng)化的控制，從而能夠有效地控制和管理直流系統(tǒng)。在我國(guó)大多數(shù)變電站中，利用智能高頻開關(guān)電源充電設(shè)備作為直流系統(tǒng)的充電方式，過去的相控整流充電設(shè)備正在逐步被淘汰。在變電站當(dāng)中，可以將直流系統(tǒng)當(dāng)作獨(dú)立運(yùn)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(shè)備。通常來(lái)說(shuō)，直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于具有良好的獨(dú)立性、穩(wěn)定性等特點(diǎn)，因而變電站的運(yùn)行方式很難對(duì)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(yùn)行。

2　變電站直流系統(tǒng)中的常見問題

2.1充電

在變電站直流系統(tǒng)當(dāng)中，充電機(jī)發(fā)揮著很大的作用。但是在變電站的實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，對(duì)于充電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)，工作人員往往缺乏重視，因而整定的充電機(jī)電壓時(shí)有不穩(wěn)定的情況。在變電站系統(tǒng)中，還會(huì)受到相控電源的影響，較大地?fù)p耗充電機(jī)，導(dǎo)致充電機(jī)內(nèi)部元器件提高溫度，容易將充電機(jī)燒壞，對(duì)于直流系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、充電機(jī)的使用壽命等，都會(huì)造成極大的影響。

2.2蓄電池

目前，蓄電池的類型、種類等都十分繁多，對(duì)于生產(chǎn)廠家不同的蓄電池來(lái)說(shuō)，其運(yùn)行參數(shù)、使用性能等，都會(huì)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(yīng)用中，應(yīng)更有針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)。但是，在很多變電站中，對(duì)于直流系統(tǒng)蓄電池的運(yùn)行維護(hù)較為欠缺，在應(yīng)用過程中，蓄電池的功能指標(biāo)、使用壽命等，都會(huì)產(chǎn)生改變，從而加劇了蓄電池運(yùn)行狀態(tài)的波動(dòng)，對(duì)于蓄電池、電池組的故障發(fā)生，也造成了更大的可能性，對(duì)于變電站穩(wěn)定、安全的運(yùn)行也是較為不利的。

2.3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(guān)熔絲上下級(jí)接線配合難度較大，變電站系統(tǒng)線路的設(shè)計(jì)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(diǎn)位置較為復(fù)雜，尤其是一些變電站絕緣水平不足，因而此類情況更為嚴(yán)重。因此，在變電站直流系統(tǒng)中，針對(duì)開關(guān)熔絲上下級(jí)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(guān)等提供良好的保護(hù)動(dòng)作，將變電站供電饋線回路的故障元件及時(shí)切斷或隔離。

2.4絕緣監(jiān)測(cè)裝置

在變電站系統(tǒng)當(dāng)中，插件損壞、裝置死機(jī)、插件燒毀等，都是絕緣監(jiān)測(cè)裝置常見的故障。在直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)看，會(huì)對(duì)絕緣監(jiān)測(cè)裝置的運(yùn)行造成影響。下級(jí)回路、母線之間，會(huì)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(cè)裝置主要是對(duì)輻射性檢測(cè)原理進(jìn)行應(yīng)用，使絕緣監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，但是對(duì)于正確選線問題，卻難以有效實(shí)現(xiàn)。

3　變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)

3.1重視蓄電池運(yùn)行維護(hù)

在變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)當(dāng)中，蓄電池的運(yùn)行維護(hù)十分重要。因此，要對(duì)蓄電池進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，從而確保其具有良好的壽命和容量。然而在實(shí)際應(yīng)用中，時(shí)常會(huì)發(fā)生安裝維護(hù)不到位、使用操作不恰當(dāng)?shù)那闆r。因此，在蓄電池的運(yùn)行維護(hù)中，應(yīng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和改進(jìn)，加強(qiáng)蓄電池的日常巡查工作，對(duì)蓄電池的絕緣電阻、外觀、報(bào)警信號(hào)、運(yùn)行環(huán)境、單體電壓、運(yùn)行溫度等，都要進(jìn)行詳細(xì)地檢查。如果采用了鉛酸蓄電池，還要定期進(jìn)行核對(duì)性的充放電，如果采用了閥控蓄電池，也要定期進(jìn)行全核對(duì)性充放電。

3.2強(qiáng)化充電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)

在變電站中，如果由于沒有合理地設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，充電設(shè)備中的蓄電池將會(huì)發(fā)生充電不足、過充電等問題。同時(shí)在相控型充電設(shè)備的影響下，會(huì)造成直流系統(tǒng)紋波參數(shù)超標(biāo)的情況。此外，逆變電源諧波對(duì)充電設(shè)備造成影響，也會(huì)對(duì)紋波、電壓等造成干擾。因此，在直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)化運(yùn)行維護(hù)，以保證蓄電池的穩(wěn)定安全。在變電站當(dāng)中，對(duì)于充電設(shè)備也要進(jìn)行良好的運(yùn)行維護(hù)，對(duì)交流輸入電壓、直流輸出電壓等，要進(jìn)行細(xì)致地核查，同時(shí)對(duì)保護(hù)信號(hào)、電流信號(hào)等參數(shù)進(jìn)行判斷。

3.3應(yīng)用直流接地故障定位裝置

在變電站直流系統(tǒng)當(dāng)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(zhǔn)確地判斷位置，從而在直流系統(tǒng)故障檢測(cè)中，無(wú)需拉回路，對(duì)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(duì)信號(hào)注入法進(jìn)行應(yīng)用，像直流系統(tǒng)正負(fù)母線中直接注入低頻交流電壓信號(hào)，對(duì)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(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)參考交流電流的大小、相位等信息，對(duì)直流系統(tǒng)接地故障的位置進(jìn)行判斷。如果有多個(gè)直流電源在變電站系統(tǒng)中，可以對(duì)轉(zhuǎn)移負(fù)荷法進(jìn)行應(yīng)用，在出現(xiàn)直流接地故障的時(shí)候，可在正常母線中切換饋線支路，從而在帶電狀態(tài)下對(duì)多支路接地故障進(jìn)行排查。

4　結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前社會(huì)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(lái)越大的作用。而在直流系統(tǒng)的運(yùn)行中，可能會(huì)出現(xiàn)一些故障及問題，從而對(duì)正常供電造成影響。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)對(duì)變電站直流系統(tǒng)進(jìn)行良好的運(yùn)行維護(hù)，從而確保變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］張金雄.變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)探析［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（2）：91.

［2］王國(guó)旭，于恩清.變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)與接地處理［J］.科技視界，2013（28）：241+273.