站用低壓直流電源系統(tǒng)技術(shù)改造方法探討

汪昌元　蒙進(jìn)揚(yáng)　吳文健

摘 要：站用低壓直流電源系統(tǒng)作為操作、信號(hào)、繼電保護(hù)、事故照明、儀器儀表、通信和控制等重要設(shè)備電源，直流電源系統(tǒng)意義重大，要求時(shí)刻保障可靠供電。隨著運(yùn)行年限增加，直流電源系統(tǒng)配件因性能下降、設(shè)備故障等原因需要進(jìn)行技術(shù)改造，部分嚴(yán)重缺陷不能等到機(jī)組大修停電進(jìn)行改造，所以需要針對(duì)直流電源系統(tǒng)技術(shù)改造方法進(jìn)行深入研究。本文刨析直流電源系統(tǒng)各組成器件以及器件作用，探討合適各器件改造的方法。

關(guān)鍵詞：直流電源系統(tǒng)、技術(shù)改造、不停電改造

0.引言

站用低壓直流電源系統(tǒng)是為給信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備;主要由充電設(shè)備、蓄電池、直流屏、直流分屏、絕緣監(jiān)測(cè)裝置、負(fù)載等組成。直流電源系統(tǒng)設(shè)備缺陷直接影響二次設(shè)備運(yùn)行，在直流電源系統(tǒng)發(fā)生輕微缺陷不影響安全生產(chǎn)時(shí)，可掛缺陷運(yùn)行等待大修處理;當(dāng)發(fā)生重大缺陷可能威脅安全生產(chǎn)或者直接導(dǎo)致直流電源系統(tǒng)無法正常運(yùn)行時(shí)，需及時(shí)技改檢修。電廠大修是按計(jì)劃進(jìn)行，不能因局部故障進(jìn)行停機(jī)檢修，所以在非大修器件局部設(shè)備技改需采用合理方法進(jìn)行，保障電力安全生產(chǎn)。

1.直流電源系統(tǒng)設(shè)備缺陷及危害分析

通過總結(jié)日常對(duì)直流電源系統(tǒng)故障維護(hù)工作，直流電源系統(tǒng)有常見故障，常見故障如下表所示：

直流系統(tǒng)故障缺陷可分為輕度和重度缺陷，輕度缺陷對(duì)安全生產(chǎn)影響不大，如測(cè)量不準(zhǔn)超誤差;重度缺陷對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成直接威脅，如蓄電池開路故障、可能導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)，蓄電池短路故障、可能導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。所以輕度缺陷可短期掛缺陷運(yùn)行，等待大修檢修處理;重度缺陷需及時(shí)處理，避免故障影響一次設(shè)備運(yùn)行，造成電力生產(chǎn)事故。

當(dāng)直流電源系統(tǒng)發(fā)生重大缺陷時(shí)，需及時(shí)對(duì)缺陷設(shè)備進(jìn)行檢修、技改，涉及運(yùn)行狀態(tài)檢修設(shè)備問題。

2.直流電源系統(tǒng)設(shè)備改造方法探討

2.1充電設(shè)備改造

當(dāng)充電機(jī)發(fā)生不能輸出、通信故障、紋波超規(guī)程要求、穩(wěn)流穩(wěn)壓精度不達(dá)標(biāo)等重大缺陷時(shí)，需及時(shí)對(duì)充電機(jī)進(jìn)行技改維護(hù)。

對(duì)充電機(jī)技改首先選擇合格充電機(jī)，選擇充電機(jī)依據(jù)“DL/T 5044-2014 電力工程直流電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程”進(jìn)行選擇。

改造充電機(jī)方法有在原屏柜對(duì)充電機(jī)改造和充電屏整屏改造兩種方式，

充電機(jī)改造

充電機(jī)改造方法在于，利用原系統(tǒng)屏柜，依據(jù)新充電機(jī)機(jī)箱尺寸重新定制屏柜面板，現(xiàn)場(chǎng)拆除舊充電機(jī)后，安裝新面板、安裝新充電機(jī)。

充電機(jī)改造優(yōu)點(diǎn)在于：現(xiàn)場(chǎng)分體安裝，工程量小;在原屏柜改造，無需新屏安裝位置。

充電機(jī)改造不足在于：原屏柜內(nèi)拆除部分與保留部分要清晰劃分，防止錯(cuò)拆、誤拆;防止電傷;防止影響運(yùn)行系統(tǒng)。

充電屏改造

充電屏改造方法在于，依據(jù)原直流電源系統(tǒng)充電屏參數(shù)需求，總結(jié)該系統(tǒng)運(yùn)行多年對(duì)充電屏的新要求，重新設(shè)計(jì)充電屏，廠家完成屏柜生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝成套設(shè)備。

充電屏改造優(yōu)點(diǎn)在于：屏柜新設(shè)計(jì)，設(shè)備成套配置，設(shè)備壽命一致性高、成套集成度高。

充電屏改造不足在于：整屏改造屏柜體積、重量大，需要專業(yè)工程隊(duì)施工;現(xiàn)場(chǎng)需要有屏柜安裝位置。

2.2蓄電池維護(hù)與改造

蓄電池維護(hù)與改造工作有：蓄電池活化維護(hù)和蓄電池組更換工作。

蓄電池活化

蓄電池活化工作是把蓄電池組內(nèi)某節(jié)落后電池拆卸到線下進(jìn)行活化測(cè)試，單充單電系統(tǒng)和兩充兩電系統(tǒng)操作有所不一樣。單充單電系統(tǒng)在線拆卸蓄電池需要借助跨接寶工具設(shè)備進(jìn)行，保障蓄電池組不能脫離母線運(yùn)行;兩充兩電系統(tǒng)可以通過閉合母聯(lián)刀閘、退出故障電池組、拆卸故障電池的操作流程操作。對(duì)比兩種操作，采用跨接寶操作屬于帶電操作，具有高風(fēng)險(xiǎn)性;合母聯(lián)退電池組操作是離線操作，相對(duì)安全。

蓄電池組更換改造

依據(jù)“DL/T 5044-2014 電力工程直流電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程”選擇合適的蓄電池組，采購新蓄電池組，對(duì)蓄電池組進(jìn)行更換。

改造蓄電池組主要事項(xiàng)：蓄電池安裝空間尺寸以及安裝方式。

蓄電池組更換需要設(shè)備有后備蓄電池組（兩充兩電系統(tǒng)不需要）、后備充電機(jī)組（兩充兩電系統(tǒng)不需要）、放電儀。

通過接入后備蓄電池組，然后退出故障電池組、拆卸，安裝新電池組，對(duì)新電池組進(jìn)行三充兩放試驗(yàn)驗(yàn)證容量合格性，最后投入運(yùn)行。

2.3絕緣監(jiān)測(cè)裝置改造

直流饋線屏主要設(shè)備有匯流排、直流斷路器、指示燈、絕緣監(jiān)測(cè)裝置、表計(jì)等，其中絕緣監(jiān)測(cè)裝置屬于多電子元件設(shè)備，壽命有限。絕緣監(jiān)測(cè)裝置故障發(fā)生時(shí)，成本角度評(píng)估，不便更換直流饋線屏，需對(duì)絕緣監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行技術(shù)改造。

直流饋線支路電纜需要貫穿通過絕緣監(jiān)測(cè)裝置的接地選線CT，而很多直流饋線負(fù)荷不能停電，通過倒負(fù)荷解端子安裝CT方式效率極低;所以對(duì)絕緣監(jiān)測(cè)裝置改造時(shí)首選開口CT的裝置，只有開口CT才能實(shí)現(xiàn)高效不停電改造。絕緣檢測(cè)裝置的其他性能參數(shù)參照“DL/T1392-2014直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)條件”進(jìn)行選擇。

絕緣監(jiān)測(cè)裝置改造現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方法：

●第一步：在直流電源系統(tǒng)接入臨時(shí)備用絕緣監(jiān)測(cè)裝置或者平衡橋;

●第二步：拆卸故障絕緣監(jiān)測(cè)裝置;

●第三步：安裝新絕緣監(jiān)測(cè)裝置;

●第四步：新絕緣監(jiān)測(cè)裝置接入直流電源系統(tǒng);

●第五步：退出臨時(shí)絕緣監(jiān)測(cè)裝置;

●第六步：試驗(yàn)、驗(yàn)收新絕緣監(jiān)測(cè)裝置。

3.小結(jié)

本文通過總結(jié)日常工作，分析變電站低壓直流電源系統(tǒng)故障缺陷類型及危害，針對(duì)設(shè)備相關(guān)規(guī)程要求，總結(jié)選擇合適現(xiàn)場(chǎng)方法;結(jié)合不同設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境與功能作用，分析多種設(shè)備改造方法。這些方法對(duì)電力生產(chǎn)單位直流電源系統(tǒng)設(shè)備檢修工作者均有一定參考價(jià)值，意義重大。

參考文獻(xiàn)：

[1]DL/T 5044-2014 電力工程直流電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程.

[2]DL/T1392-2014直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)條件.

[3]白忠敏、劉百震、於崇干，電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版），中國電力出版社，2016-04-01，ISBN：9787508384382

作者簡(jiǎn)介：

汪昌元——男，工程師，廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司防城港供電局，主要研究方向：繼電保護(hù)及直流電源維護(hù)技術(shù)。

（1、廣西電網(wǎng)公司防城港供電局? ? 廣西? ?防城港? ?538000;2、中國華電集團(tuán)貴港發(fā)電有限公司? ?廣西? ?貴港? ?537100;3、廣州市仟順電子設(shè)備有限公司? ?廣東? ?廣州? 510000）