變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)

無(wú)線局九一六臺(tái) 祁昌元

1.前言

社會(huì)大環(huán)境的發(fā)展是比較迅速的，為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了有效的環(huán)境，大量的新型技術(shù)新設(shè)備在直流系統(tǒng)中有所應(yīng)用。所以分析直流系統(tǒng)在運(yùn)行維護(hù)管理過(guò)程中存在的運(yùn)行及維護(hù)問(wèn)題很有必要。

2.直流系統(tǒng)設(shè)備狀況

我站為某行業(yè)內(nèi)部自用的35kV變電站,直流系統(tǒng)包括交流輸入電源、變壓器、整流器、濾波器、蓄電池、逆變電源、充電裝置、直流輸出等主要部分構(gòu)成。此外還包含一套直流系統(tǒng)所必須的直流電源監(jiān)視裝置。蓄電池采用104塊2V（200AH），這樣的目的有利于在某一塊電池出現(xiàn)故障后不至于對(duì)整體電壓產(chǎn)生大的影響。負(fù)荷開(kāi)關(guān)均為交直流空氣開(kāi)關(guān)。

3.直流系統(tǒng)運(yùn)行方式

直流系統(tǒng)主要通過(guò)直流小母線給二次控制屏內(nèi)主變保護(hù)控制系統(tǒng)、35kV保護(hù)控制系統(tǒng)、10kV保護(hù)控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的直流電源。此外還給電腦自動(dòng)化系統(tǒng)、微機(jī)五防、遠(yuǎn)程監(jiān)控操作等系統(tǒng)提供電源。除了這些常規(guī)部分以外還通過(guò)交流逆變系統(tǒng)給一些必須要有可靠電源的附屬系統(tǒng)提供持續(xù)可靠不間斷的電源，如網(wǎng)絡(luò)通訊、安防監(jiān)控等等。

正常情況下，交流電源通過(guò)交流輸入經(jīng)過(guò)變壓器輸入至整流器，將交流電變成直流電，再經(jīng)過(guò)濾波器進(jìn)行濾波后向負(fù)荷輸出直流電。此外也可以同時(shí)給蓄電池進(jìn)行充電。通常情況下為了保證交流輸入的穩(wěn)定可靠，一般交流輸入采用雙回路同時(shí)輸入，一主一備，雙路之間可自動(dòng)進(jìn)行切換。當(dāng)負(fù)荷輸出增大，整流器輸出不能滿足需要時(shí)，蓄電池也同時(shí)進(jìn)行供電。當(dāng)兩路交流電源同時(shí)出現(xiàn)故障造成停電（幾率極?。?、交流電源需要停電檢修、整流器故障等情況時(shí)，只能由蓄電池向負(fù)荷進(jìn)行供電。在這種情況下需要主要蓄電池的供電能力，在不能盡快恢復(fù)整流輸出的情況下，可視站內(nèi)的具體情況，酌情對(duì)部分負(fù)荷進(jìn)行拉閘斷電，以保證站內(nèi)直流電源的可靠持續(xù)供應(yīng)。當(dāng)交流電源或整流器恢復(fù)正常后，又可通過(guò)整流器向負(fù)荷輸出供電和向蓄電池充電。

逆變電源相當(dāng)于是一個(gè)和直流系統(tǒng)共用蓄電池的UPS.在交流電源正常運(yùn)行時(shí)通過(guò)旁路系統(tǒng)向負(fù)荷直接提供交流電源。當(dāng)交流電源故障或人為停電時(shí)將蓄電池組內(nèi)的直流電通過(guò)逆變系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為交流電后進(jìn)行輸出。同樣在進(jìn)行逆變輸出時(shí)需要同時(shí)注意直流負(fù)荷和交流負(fù)荷，并根據(jù)蓄電池的供電能力進(jìn)行相應(yīng)的投切，保證重要負(fù)荷的供電。

4.直流電源監(jiān)視裝置

我站直流電源監(jiān)視裝置采用的DP01B智能直流電源監(jiān)視裝置。該裝置可對(duì)直流電源系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量、報(bào)警、狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄等。該裝置可以顯示整流器電壓電流，蓄電池電壓電流，溫度、放電容量、放電時(shí)間等一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)?？梢栽O(shè)定蓄電池放電容量、放電電壓以及放電終止電壓等。在進(jìn)行充電時(shí)可以記錄充電電壓電流、充電容量、蓄電池溫升等一系列數(shù)據(jù)，也可以根據(jù)實(shí)際工作需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定，然后再根據(jù)設(shè)定的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行充電。此外該裝置還可以對(duì)整流器故障、負(fù)荷異常、直流接地等故障進(jìn)行報(bào)警并記錄。從而極大的減少了運(yùn)行人員對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷的時(shí)間。

5.蓄電池維護(hù)

我站直流系統(tǒng)使用的電池為密封鉛酸電池，該種類型的電池又被稱之為免維護(hù)電池，結(jié)合具體的工作實(shí)際，為了提升該種類型電池的使用壽命，保障放電的容量，需要定期做好充放電工作以及電池的日常維護(hù)工作。

5.1 就初始階段的充放電工作進(jìn)行闡述

蓄電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是不可避免的，正是由于這些化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致蓄電池有自身放電情況的產(chǎn)生，如果完成了安裝工作需要第一時(shí)間開(kāi)展充電工作，當(dāng)然這種操作需要在電壓恒定電流限制的情況下。充電工作完成之后需要做標(biāo)準(zhǔn)核容試驗(yàn)，核試驗(yàn)工作需要開(kāi)展至少三次，如果這三次操作之后，電池的容量還是沒(méi)有達(dá)到既定的容量，一般控制的標(biāo)準(zhǔn)為90%，那么基本可以斷定這個(gè)電池的質(zhì)量是不達(dá)標(biāo)的，所以需要果斷棄掉。

5.2 浮充和均充

蓄電池組在正常運(yùn)行的時(shí)候是采用浮充電方式進(jìn)行的，將浮充電壓值控制在2.25V，切不可出現(xiàn)欠壓的情況，如果有欠壓現(xiàn)象發(fā)生，那么會(huì)直接影響電池的使用壽命，所以一定要有效的避免該種情況的發(fā)生，蓄電池一般在正常的狀態(tài)下使用的時(shí)候是不需要進(jìn)行均衡充電操作的，但是在以下幾種情況下需要采取均充充電方式。任意一個(gè)電池的浮充電壓都在2.18v以下；在一組電池內(nèi)，單體之間的浮充電壓差值在0.1V以上；如果遇到突發(fā)狀況要求放電后必須在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)電池進(jìn)行再次充電；對(duì)未進(jìn)行均充滿三個(gè)月等。均衡充電的電池組退出運(yùn)行的時(shí)候，需要保持均充時(shí)間在十小時(shí)以上。

5.3 蓄電池維護(hù)

定期對(duì)單體電池的端電壓以及外殼的溫度進(jìn)行測(cè)量。一般每年都進(jìn)行一次放電試驗(yàn)操作，對(duì)電池組的容量進(jìn)行檢驗(yàn)。如果運(yùn)行時(shí)間在三年內(nèi)的電池需要每年進(jìn)行放電容量為全容量的40%的放電試驗(yàn)，如果電池的運(yùn)行時(shí)間在三年以上，那么需要每年進(jìn)行全核對(duì)性的放電試驗(yàn)。當(dāng)然在放電操作前需要進(jìn)行均充操作，均充環(huán)節(jié)完成之后需要讓電池組保持八小時(shí)靜止，然后進(jìn)行放電容量測(cè)試，如果達(dá)不到額定容量的80%，則認(rèn)為電池已經(jīng)沒(méi)有繼續(xù)使用的必要的，需要馬上更換。如果在一組電池中有其中一個(gè)電池的電壓不足，那么不需要牽動(dòng)整體，只需要將這一只電池更換即可，對(duì)于電磁的端電壓做好測(cè)量工作，但是切記需要在運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候進(jìn)行測(cè)量，如果測(cè)出的輸出電壓在一定程度上有所降低，那么需要將蓄電池控制在放電狀態(tài)。充電過(guò)程需要控制好電池的溫度，當(dāng)溫度在45攝氏度以上的時(shí)候，必須將充電工作停止，防止電池發(fā)生損壞。

6.接地故障處理

直流系統(tǒng)接地是直流系統(tǒng)多發(fā)的一種故障。直流系統(tǒng)一點(diǎn)接地并不影響直流系統(tǒng)的正常工作，但將使不接地極對(duì)地電壓升高，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行易發(fā)展形成兩點(diǎn)接地，造成短路。如果存在直流系統(tǒng)接地的時(shí)候需要以比較快的速度進(jìn)行接地點(diǎn)的尋找，當(dāng)然找到目標(biāo)之前需要做好監(jiān)管工作，明確具體的接地狀態(tài)，為了節(jié)約尋找時(shí)間還需要將直流回路等問(wèn)題考慮在內(nèi)，判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，一般的操作就是將直流系統(tǒng)分割開(kāi)來(lái)，使得環(huán)路與回路是分離開(kāi)來(lái)的，切斷反饋路的時(shí)候需要一一進(jìn)行。查找直流系統(tǒng)接地時(shí)需要注意，將有關(guān)的保護(hù)裝置停用，必須消除故障點(diǎn)與一次設(shè)備安全距離不夠的情況。查找故障時(shí)，應(yīng)二人以上進(jìn)行，一人操作，一人監(jiān)視，并做好安全監(jiān)護(hù)工作。查找直流接地應(yīng)盡量避免在高峰負(fù)荷時(shí)進(jìn)行。

7.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合35kV變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行情況為例，探究了變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作。分析了變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行方式，直流電源監(jiān)視裝置運(yùn)行，蓄電池運(yùn)行維護(hù)工作，接地故障處理工作等，保障直流系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，充分發(fā)揮變電站的工作優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)我們的事業(yè)又好又快的發(fā)展。

[1]董明,魏秉政.變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀及存在問(wèn)題分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2006,34(3)：70-72.

[2]陳芳,蘆興,胡偉.淺議變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的現(xiàn)狀和對(duì)策[J].中國(guó)電力教育,2009(S2)：296-297.

[3]陳韜,胡書(shū)琴.變電站直流系統(tǒng)接地故障的分析及對(duì)策[J].電力學(xué)報(bào),2009,24(2)：145-146.

[4]隆成輝.變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀及存在問(wèn)題分析[J].工程技術(shù)：文摘版,2015：00110-00110.