變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)

鐘改霞

國(guó)網(wǎng)河南省電力公司范縣供電公司 河南濮陽(yáng) 457500

1 直流系統(tǒng)概述與運(yùn)行方式分析

1.1 直流系統(tǒng)設(shè)備概述

就目前而言，大多數(shù)的變電站直流系統(tǒng)往往采用雙電雙充以及單母線分段式直流系統(tǒng)。而電池的儲(chǔ)備則以鉛蓄電池為主，利用高頻開(kāi)關(guān)電源對(duì)其進(jìn)行智能充電，也有部分充電形式選用相控規(guī)直流充電，通過(guò)直流空開(kāi)以及熔斷器等實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷的開(kāi)關(guān)。此外，直流負(fù)荷往往采用環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)形式，且對(duì)于各個(gè)環(huán)而言，其電源均分別接在兩段母線上。

1.2 直流系統(tǒng)運(yùn)行方式分析

為了確保直流系統(tǒng)可以達(dá)到最佳可靠工作狀態(tài)，通常兩段母線之間以分列運(yùn)行方式存在，直流負(fù)荷則斷環(huán)運(yùn)行。對(duì)于兩套充電系統(tǒng)而言，其各為一部分直流負(fù)荷充電，且基本維持兩段母線之間的直流負(fù)荷平衡，嚴(yán)禁兩臺(tái)充電系統(tǒng)長(zhǎng)期并列運(yùn)行情況存在。此外，為了更好的落實(shí)后備原則，直流系統(tǒng)往往有以下兩種運(yùn)行方式以及切換。方式1，基于該運(yùn)行方式，1#充電設(shè)備為I段母線工作，而2#充電設(shè)備則為II段母線工作，此時(shí)兩段母線分段開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。對(duì)于1#蓄電池則在I段母線工作，2#蓄電池則在II段母線工作。直流負(fù)荷則相對(duì)均衡分布于兩段母線上。方式2，則當(dāng)其中某個(gè)充電設(shè)備以及某套蓄電池組由于故障而無(wú)法正常工作時(shí)，兩段母線分段開(kāi)關(guān)則有分閘位置轉(zhuǎn)為合閘狀態(tài)，直流負(fù)荷平衡分布于新連接的兩段母線上[1]。

2 變電站直流系統(tǒng)維護(hù)措施

2.1 直流電源的監(jiān)視系統(tǒng)維護(hù)

監(jiān)控系統(tǒng)模塊，此功能模塊是整個(gè)直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和控制的主要部分。具體功能為：對(duì)直流系統(tǒng)各種交直流電壓、電流等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和顯示，并且通過(guò)對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)及信號(hào)進(jìn)行分析，判斷系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，以及蓄電組的智能充放電管理，而且還有LCD顯示屏和鍵盤(pán)等，這些屬于人機(jī)界面的設(shè)備，而且還包含實(shí)現(xiàn)和后臺(tái)機(jī)通訊的功能。運(yùn)行維護(hù)要求：①告警定值檢查，運(yùn)行時(shí)，往往此參數(shù)設(shè)值不合理，系統(tǒng)電壓出現(xiàn)異常時(shí)未能發(fā)出告警，造成事故的發(fā)生。②控制參數(shù)定值的檢查，特別是蓄電池充電管理參數(shù)的檢查，因此，參數(shù)設(shè)置是否合理，關(guān)系到蓄電池的使用壽命，應(yīng)按直流系統(tǒng)所使用的具體電池品牌來(lái)設(shè)置參數(shù)。③定期檢查微機(jī)監(jiān)控各電壓、電流的顯示值和實(shí)際測(cè)量值是否一致。④定期模擬空開(kāi)脫扣、熔絲熔斷等故障告警功能。

2.2 蓄電池的有效維護(hù)

在直流系統(tǒng)中，蓄電池可稱為心臟部份，其運(yùn)行可靠性直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此，蓄電池一般配備電池巡檢裝置來(lái)監(jiān)控電池運(yùn)行質(zhì)量，主要為檢測(cè)電池的單體電壓、充電電流、內(nèi)阻、溫度。一種及時(shí)發(fā)現(xiàn)性能劣化蓄電池的方法“蓄電池帶載測(cè)試法”，檢測(cè)原理為：直流電源監(jiān)控裝置按照設(shè)定值臨時(shí)調(diào)低充電裝置輸出電壓，使充電裝置輸出電壓在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，低于蓄電池組端電壓，此時(shí)，自動(dòng)由蓄電池組向直流負(fù)載供電，如果在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)蓄電池組端電壓仍保持高于設(shè)定值，說(shuō)明蓄電池容量符合要求，同時(shí)，在設(shè)定時(shí)間到達(dá)后結(jié)束測(cè)試，如果在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)蓄電池組端電壓下降至設(shè)定值，說(shuō)明蓄電池容量不滿足要求，直流監(jiān)控裝置發(fā)出告警信號(hào)，提示蓄電池運(yùn)維人員處理，同時(shí)，立即結(jié)束測(cè)試[2]。測(cè)試過(guò)程中，如果蓄電池出現(xiàn)開(kāi)路等異常，充電裝置仍可以將直流電壓維持在允許范圍內(nèi)（即設(shè)定值），直流負(fù)荷仍正常運(yùn)行。

2.3 優(yōu)化UPS電源供電及運(yùn)行方式

變電站原先兩組采用的是分開(kāi)供電，各帶一部分后臺(tái)負(fù)荷，而且互不備用，沒(méi)有聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。經(jīng)過(guò)研究決定改為互為備用的運(yùn)行方式，改變接線方式使2臺(tái)電源并聯(lián)，都能帶全部負(fù)荷，運(yùn)行時(shí)一臺(tái)備用，一臺(tái)正常運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換到備用臺(tái)，提高供電可靠性；在UPS負(fù)荷側(cè)與其交流電源間加設(shè)抗干擾的隔離措施，防止用電系統(tǒng)的暫態(tài)干擾進(jìn)入負(fù)荷側(cè)。

2.4 嚴(yán)格控制直流模塊故障率

改善直流模塊運(yùn)行工藝，出現(xiàn)報(bào)警時(shí)及時(shí)處理，避免損壞模塊。定期監(jiān)測(cè)模塊性能，避免過(guò)充或過(guò)放電。及時(shí)清掃模塊灰塵，提供好的運(yùn)行環(huán)境。將站內(nèi)直流負(fù)荷平均分配到各段母線上，形成環(huán)路，保持負(fù)荷平衡、直流模塊電流均衡。既可以保證模塊穩(wěn)定運(yùn)行，又能在出現(xiàn)故障時(shí)降低影響范圍。

絕緣故障的排查方法：正常情況下出現(xiàn)支路接地，絕緣檢測(cè)可以準(zhǔn)確做出判斷具體接地支路和對(duì)應(yīng)的電阻值，如不能，需檢查設(shè)備的平衡電阻是否設(shè)置正確及正常投入，絕緣檢測(cè)CT是否正常。如絕緣檢測(cè)還是無(wú)法找出接地處，可以用以下辦法：首先，通過(guò)把直流系統(tǒng)進(jìn)行劃分，形成幾個(gè)不相聯(lián)系的環(huán)節(jié)，也就是運(yùn)用分網(wǎng)法來(lái)縮小實(shí)際的查找范圍。其次，針對(duì)不重要地直流負(fù)荷和不能轉(zhuǎn)移地分路，運(yùn)用“瞬停法”（不應(yīng)超過(guò)3s）的形式，而且各個(gè)站也要結(jié)合本站的情況來(lái)明確拉路的順序；針對(duì)較為重要地直流負(fù)荷，運(yùn)用轉(zhuǎn)移負(fù)荷法開(kāi)展工作，由此更好地查找其分路帶回路是否存在接地[3]。最后，針對(duì)接地點(diǎn)如果母線出現(xiàn)非饋出支路，就要運(yùn)用逐段排除的形式去確認(rèn)告警的位置，主要就是依次來(lái)抽出其中的充電模塊；并有效地?cái)嚅_(kāi)各個(gè)功能單元以及母線間熔斷器的連接；也要斷開(kāi)其蓄電池的接入開(kāi)關(guān)環(huán)節(jié)[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)變電站的直流系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行全面分析，有效地探究變電站直流系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行維護(hù)要求，從針對(duì)變電站的直流系統(tǒng)運(yùn)行中，嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與要求，由此才能為直流電源監(jiān)視裝置的有效運(yùn)行、蓄電池良好運(yùn)行與維護(hù)等工作的開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，更好地將變電站工作優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，為電力事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。