無人值守變電站直流系統(tǒng)故障分析

閆鵬達(dá)

摘 要：無人值守變電站是一種先進(jìn)的運(yùn)行管理方式，其實(shí)科技不斷發(fā)展的產(chǎn)物。無人值守變電站在實(shí)際運(yùn)行過程中需要多方面內(nèi)容的支持，直流系統(tǒng)是其中最為關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容，也可以將其看作變電站的心臟，其對(duì)變電站中各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行提供保證，是確保無人值守變電站在運(yùn)行期間不會(huì)出現(xiàn)問題的保障。

關(guān)鍵詞：無人值守變電站;直流系統(tǒng);故障分析

近幾年，隨著科技的快速發(fā)展，變電站由有人值守逐漸相無人值守運(yùn)行模式轉(zhuǎn)變，在該過程中對(duì)直流系統(tǒng)的重視程度的不夠，在具體操作過程中，針對(duì)直流系統(tǒng)的改造與升級(jí)不及時(shí)，采用的技術(shù)不合理，將會(huì)引起各種各樣的問題，輕則會(huì)使其對(duì)變電站的監(jiān)控，情況嚴(yán)重時(shí)，會(huì)失去對(duì)變電站中各項(xiàng)設(shè)備的保護(hù)，將會(huì)引起嚴(yán)重的安全事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1 無人值守變電站直流系統(tǒng)故障分析

（1）無人值守變電站在實(shí)際運(yùn)行過程中應(yīng)用的電源其在重要性上已經(jīng)與直流系統(tǒng)一樣，在對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行改造與升級(jí)過程中，站用電的升級(jí)并未同步進(jìn)行，變電站無人值守后，變電站在運(yùn)行過程中，如果因?yàn)楦鞣N因素出現(xiàn)故障，維修人員需要在一段時(shí)間后才能感到事故現(xiàn)場(chǎng)，特別是對(duì)一些較為偏遠(yuǎn)的變電站，工作人員感到故障現(xiàn)場(chǎng)的耗時(shí)更長(zhǎng)，變電站運(yùn)行過程中，用發(fā)電出現(xiàn)故障，蓄電池在應(yīng)用過程中，會(huì)長(zhǎng)時(shí)間放電，這會(huì)對(duì)蓄電池在具體應(yīng)用過程中的壽命受到影響，影響變電站的具體運(yùn)行。

（2）在對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造期間，要有一個(gè)合理的預(yù)案，應(yīng)當(dāng)確保變電站在具體運(yùn)行過程中，電源的可靠性，避免由于電源原因，導(dǎo)致變電站在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，例如，過渡電源過于簡(jiǎn)單，變電站中內(nèi)有成套的移動(dòng)過度電源成套設(shè)備，沒有成套過度電源備份，這都可能會(huì)導(dǎo)致無人值守變電站在運(yùn)行期間，出現(xiàn)各種各樣的事故。

（3）現(xiàn)階段，我國部區(qū)域110kV以及變電站直流電源在具體設(shè)計(jì)過程中采用的都為單母線、單蓄電組，直流的可靠性程度無法滿足現(xiàn)階段變電站無人值守遠(yuǎn)程集控運(yùn)行的具體需求^[2]。從目前的設(shè)計(jì)情況來看，直流系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，智能發(fā)射一些相對(duì)簡(jiǎn)單的告警信號(hào)，無法對(duì)無人值變電站在具體運(yùn)行過程中的電氣量、運(yùn)行方式等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，若無人值變電站在運(yùn)行期間，直流電源出現(xiàn)了故障，此時(shí)遠(yuǎn)程集控的作用則無法得到發(fā)揮，將會(huì)成為一個(gè)聾子、瞎子，將會(huì)失去對(duì)無人值變電站的監(jiān)控，無法采取相應(yīng)的措施，對(duì)無人值變電站進(jìn)行控制，因此也就無法確保其運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

（4）在對(duì)變電站技術(shù)進(jìn)行升級(jí)與改造過程中，應(yīng)當(dāng)抓住該過程中的重點(diǎn)內(nèi)容，從目前的情況來看，應(yīng)當(dāng)將重點(diǎn)放在主控設(shè)備遙控、遙測(cè)、遙信等各個(gè)方面，而現(xiàn)階段，無人值變電站重點(diǎn)直流系統(tǒng)受科技等多個(gè)方面因素的限制，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的遙控、遙測(cè)、遙信等各項(xiàng)功能還未達(dá)到人們的要求標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，直流系統(tǒng)的通信信息集控也沒有達(dá)到期望的要求標(biāo)準(zhǔn)，這都會(huì)對(duì)無人值變電站運(yùn)行的安全性造成一定影響，這也是相關(guān)工作人員在具體工作過程中需要特特別注意的一項(xiàng)內(nèi)容。

2 解決無人值守變電站直流系統(tǒng)故障的有效措施

（1）提高重視程度，降低將無人能值守變電站中交流電源與直流系統(tǒng)兩者放在同樣重要位置對(duì)待，同時(shí)對(duì)站用電與直流系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)改造升級(jí)，并且在該過程中要是直流系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的信息化程度得到進(jìn)一步提高。在無人值變電站中，在條件允許的情況下，應(yīng)當(dāng)大量對(duì)一體化電源進(jìn)行應(yīng)用，同時(shí)在無人值變電站中，應(yīng)適配備RTS裝置，應(yīng)當(dāng)滿足雙站電源能夠自動(dòng)切換，避免因?yàn)殡娫磫栴}，對(duì)無人值變電站的運(yùn)行造成不良影響。

（2）在改造和升級(jí)直流系統(tǒng)過程中，要一個(gè)合理的預(yù)案，要確保確保過度直流電源自身的可靠性，確保其在實(shí)際應(yīng)用過程中不會(huì)出現(xiàn)任何安全問題，同時(shí)過渡直流電源應(yīng)當(dāng)具有備份，在條件允許的情況下，應(yīng)當(dāng)盡量做到直流充電、直流饋線、蓄電池組單元相互獨(dú)立，同時(shí)在直流饋線單母線分段接線方式下，系統(tǒng)中的兩套過度電源應(yīng)當(dāng)各自帶一段母線，母聯(lián)兩段母線備投情況下，應(yīng)當(dāng)可以進(jìn)行自動(dòng)切換，通過該方式，確保直流系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保無人值變電站運(yùn)行期間不會(huì)出現(xiàn)任何安全問題，并且，通過該方式，在出現(xiàn)直流接地時(shí)，也能夠快速完成對(duì)接地故障的隔離，避免造成更加嚴(yán)重的影響。

（3）在無人值變電站中，為了使變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，在具體接線過程中，可以采取直流單母線分段、雙蓄電池組、雙充電裝置方式，完成相應(yīng)的接線操作，如果在實(shí)際運(yùn)行過程中，Ⅰ段出現(xiàn)了故障，則可以自動(dòng)切換到Ⅱ段直流運(yùn)行，從而使直流電源在運(yùn)行過程中的可靠性得到進(jìn)一步提高，同時(shí)也為檢修維護(hù)提供了充足的時(shí)間，方便停電定檢工作的開展，這也使無人值變電站中的直流設(shè)備的壽命得到了延長(zhǎng)，提高了無人值變電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）在升級(jí)改造治理系統(tǒng)過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，充分提高直流系統(tǒng)信息化自動(dòng)程度，同時(shí)，應(yīng)當(dāng)提高直流系統(tǒng)在具體運(yùn)行過程中的遙控、遙測(cè)、遙信等多項(xiàng)功能，并且，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流系統(tǒng)的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)無人值變電站在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種故障，并且要通過合理的措施，完成對(duì)故障的處理，確保無人值變電站運(yùn)行的合理性。

（5）直流系統(tǒng)在變電站中就是一個(gè)龐大網(wǎng)絡(luò)，在對(duì)變電站中的主要設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)改造期間，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)直流回路接線的重視程度，應(yīng)當(dāng)盡量進(jìn)行單元化，并且在確保系統(tǒng)運(yùn)行合理的基礎(chǔ)上，減少串并回路，完成新電纜敷設(shè)后，要做好老電纜隔離與清除工作，在該過程中，拆除必須干凈，并且要減少寄生回路的出現(xiàn)，端子白頭情動(dòng)清除明晰，并且應(yīng)當(dāng)容易檢查、操作、維護(hù)，發(fā)現(xiàn)直流故障后，應(yīng)當(dāng)對(duì)存在的故障進(jìn)行隔離。

接線方式：現(xiàn)階段，直流接線節(jié)本都為單母線分段接線方式，依據(jù)蓄電池和充電裝置與直流系統(tǒng)在連接上采取不同的接線方式，單母線接線有分為兩組蓄電池、兩套充電裝置的單母線分段接線和兩組蓄電池、三套充電裝置的單母線分段接線，該接線方式可以提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

接線原則：具體接線過程中，接線的合理性與科學(xué)性都會(huì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和合理性造成一定影響，因此，在具體接線過程中，要遵循簡(jiǎn)單、易操作、安全可靠等各項(xiàng)基本原則。通常來說，要打開兩段母線間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，將整個(gè)直流系統(tǒng)劃分為兩個(gè)不存在電氣聯(lián)系的部分^[5]。每段母線與一組蓄電池和一臺(tái)充電裝置相連接，在系統(tǒng)中有第三臺(tái)充電裝置，則可以將其作為備用充電裝置中共同應(yīng)用的兩臺(tái)充電裝置，如果在實(shí)際運(yùn)行過程中，某一充電裝置停用，則應(yīng)當(dāng)依據(jù)接線的具體方式，決定是投入母線間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，還是投入備用充電裝置。每個(gè)設(shè)備單元對(duì)于直流母線單獨(dú)連接，通過該方式確保各單元都具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，這樣便于日后對(duì)各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行檢修，并且做好相應(yīng)的維護(hù)工作。

（6）在無人值守變電站中增加輔助設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)直流電源負(fù)載的情況進(jìn)行充分考慮，直流負(fù)載必要在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，避免造成不良影響。在無人值守變電站中，針對(duì)核心輔助設(shè)備，可以考慮應(yīng)用獨(dú)立直流電源，例如，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、調(diào)控通訊設(shè)備，要對(duì)一套直流系統(tǒng)故障進(jìn)行預(yù)防，同時(shí)，還要避免全數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控中斷事故的發(fā)生。

3 結(jié)束語

直流系統(tǒng)是無人值守變電站得的心臟，其對(duì)變電站的電壓控制，以及信號(hào)傳輸都會(huì)產(chǎn)生重要影響，在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)科學(xué)原則，做好相應(yīng)的指導(dǎo)工作，保證適合無人值守站系統(tǒng)接線工作，做好充電設(shè)備以及系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)設(shè)備的檢修、維護(hù)、優(yōu)化，確保無人值守站運(yùn)行的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]閻志瑞.芻議如何提升無人值守變電站的運(yùn)維管理成效[J].價(jià)值工程，2018，37（11）：55～56.