變電站直流電源系統(tǒng)改造問題初探

李夢婕

摘 要：直流電源系統(tǒng)是變電站的重要組成部分，它獨(dú)立于交流電源系統(tǒng)之外，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，為繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、斷路器的跳合閘提供安全可靠的直流電源。隨著電力系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)化水平的提高，對直流電源的要求也越來越高，直流電源系統(tǒng)的安全可靠性，將會(huì)對電力設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生直接的影響。

關(guān)鍵詞：變電站;直流電源系統(tǒng);改造問題

1《直流電源系統(tǒng)設(shè)備檢修規(guī)范》涉及的主要內(nèi)容

國家電網(wǎng)公司在《直流電源系統(tǒng)設(shè)備檢修規(guī)范》中對其改造更換內(nèi)容及要求作了明確規(guī)定，主要涉及到以下方面。

（1）回路檢查，主要是直流系統(tǒng)接線檢查，包括根據(jù)圖紙、實(shí)際接線、電纜標(biāo)識(shí)，查清接線，做好標(biāo)記，必要時(shí)應(yīng)繪制與實(shí)際相符的接線圖。

（2）臨時(shí)直流電源接入，主要是臨時(shí)直流電源的接入和調(diào)試，包括臨時(shí)充電裝置應(yīng)能滿足直流負(fù)荷要求;臨時(shí)直流電源應(yīng)同時(shí)具有絕緣、電壓監(jiān)察、閃光功能，饋路開關(guān)容量、數(shù)量應(yīng)滿足現(xiàn)場運(yùn)行需要;兩套直流電源的壓差應(yīng)在5V之內(nèi)。

（3）負(fù)荷轉(zhuǎn)移，主要是各直流饋路向臨時(shí)直流電源轉(zhuǎn)接，包括對于環(huán)網(wǎng)饋路應(yīng)停一路，轉(zhuǎn)接一路;允許停電的饋路，應(yīng)停電轉(zhuǎn)接;不允許停電的饋路，應(yīng)帶電搭接;轉(zhuǎn)接負(fù)荷電源過程中，嚴(yán)防直流短路、接地和失壓，并做好標(biāo)記。

（4）拆除，主要是拆除原有舊直流電源設(shè)備，包括檢查直流負(fù)荷已全部轉(zhuǎn)出;斷開原有舊直流設(shè)備的交、直流電源，驗(yàn)明確無電壓后拆除引線和設(shè)備。拆除過程中嚴(yán)防直流短路、接地和失壓。

（5）安裝，主要是新直流電源設(shè)備安裝，包括新直流電源設(shè)備就位、安裝、接線、調(diào)試、驗(yàn)收、試運(yùn)行;完善新直流電源設(shè)備內(nèi)標(biāo)識(shí)。

（6）恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行，主要是各直流饋路從臨時(shí)直流電源設(shè)備轉(zhuǎn)接至新直流電源設(shè)備，包括對于環(huán)網(wǎng)饋路應(yīng)停一路，轉(zhuǎn)接一路;允許停電的饋路，應(yīng)停電轉(zhuǎn)接;不允許停電的饋路，應(yīng)帶電搭接;轉(zhuǎn)接負(fù)荷電源過程中，嚴(yán)防直流短路、接地和失壓，并做好標(biāo)記。

（7）拆除，主要是拆除臨時(shí)直流電源設(shè)備，包括檢查新直流電源設(shè)備運(yùn)行正常;斷開臨時(shí)直流電源設(shè)備的電源，并驗(yàn)明確無電壓后，拆除有關(guān)接線。作為一線作業(yè)人員，我們在大量的直流電源設(shè)備改造更換工作中發(fā)現(xiàn)此類作業(yè)中，將站內(nèi)設(shè)備直流電源由直流舊設(shè)備轉(zhuǎn)接到臨時(shí)直流電源設(shè)備，再從臨時(shí)直流電源設(shè)備轉(zhuǎn)接到新設(shè)備的轉(zhuǎn)接電源工作非常重要，而且作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)也特別大。

2直流電源轉(zhuǎn)接裝置改造方法

現(xiàn)階段直流電源設(shè)備改造更換作業(yè)中作業(yè)人員一般采取的都是瞬間停電法和帶電并接法。其中瞬間停電轉(zhuǎn)接法是在作業(yè)中站內(nèi)重要設(shè)備直流電源短暫失電，這人為降低了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，在直流系統(tǒng)現(xiàn)場作業(yè)中，曾多次遇到過在保護(hù)設(shè)備瞬間失電時(shí)電網(wǎng)發(fā)生異常，而保護(hù)因失電源不正確動(dòng)作的情況，此方法不但違反了國家電網(wǎng)公司《直流電源系統(tǒng)設(shè)備檢修規(guī)范》中關(guān)于直流系統(tǒng)改造工作中不允許停電負(fù)荷回路，需帶電轉(zhuǎn)接的要求，也使電網(wǎng)運(yùn)行存在著極大的安全隱患。

帶電并接法受新、舊兩套直流系統(tǒng)控制與合閘電源電壓設(shè)置差異，在負(fù)荷電源轉(zhuǎn)接作業(yè)中若新、舊直流電源設(shè)備分別直接與臨時(shí)直流電源并接，則無論怎樣調(diào)節(jié)，新、舊電源設(shè)備與臨時(shí)電源設(shè)備之間必然存在一個(gè)電壓差≧5V，此時(shí)若采取饋線支路依次逐項(xiàng)轉(zhuǎn)接，將使新、舊兩套直流系統(tǒng)和蓄電池組造成多次環(huán)流沖擊，也人為降低了直流系統(tǒng)設(shè)備和蓄電池組的運(yùn)行可靠性。如圖1所示。

以上這些情況使得檢修人員在直流設(shè)備改造作業(yè)中的轉(zhuǎn)接電源工作變得極為棘手。

為解決站內(nèi)裝置直流電源轉(zhuǎn)接中遇到的問題，曾作了很多嘗試，主要是基于：轉(zhuǎn)接電源工作中保證站內(nèi)重要裝置不失電;轉(zhuǎn)接電源中臨時(shí)直流電源設(shè)備與新、舊直流電源設(shè)備互不干擾、沖擊。本著安全可靠、操作方便和提高工作效率的原則，在電源轉(zhuǎn)接作業(yè)中設(shè)計(jì)制作了單旁路插接切換直流電源轉(zhuǎn)接裝置，如圖2所示，裝置中接入臨時(shí)電源，裝置內(nèi)設(shè)置各臨時(shí)電源支路饋線，并為臨時(shí)電源支路設(shè)置高通量ZP-300A-1000V二極管旁路。這樣在直流設(shè)備拆除時(shí)，可以使用直流電源轉(zhuǎn)接裝置先使臨時(shí)電源通過二極管旁路與正常運(yùn)行電源（舊直流電源設(shè)備饋線）并列，合上微型空氣開關(guān)。待正常運(yùn)行電源電纜拆除后，再短接二極管旁路，使臨時(shí)電源支路投入運(yùn)行。這既保證了電源轉(zhuǎn)接時(shí)站內(nèi)重要設(shè)備不失電，也有效避免了電壓差對兩套直流系統(tǒng)和蓄電池組的沖擊影響。

在新直流電源設(shè)備組裝和調(diào)試完畢后，可以使用直流電源轉(zhuǎn)接裝置先使臨時(shí)電源再次通過二極管旁路，待正常運(yùn)行電源（新直流電源設(shè)備饋線）壓接完畢并投入運(yùn)行后，再將臨時(shí)電源退出運(yùn)行。這也保證了電源轉(zhuǎn)接時(shí)站內(nèi)重要設(shè)備不失電，并避免了電壓差對兩套直流系統(tǒng)和蓄電池組的沖擊影響。

考慮到要兼顧所有重要設(shè)備的不間斷運(yùn)行，具體施工中采取了各直流電源支路逐項(xiàng)轉(zhuǎn)接的措施，這也有效杜絕了因裝置內(nèi)臨時(shí)電源支路饋線眾多而發(fā)生誤操作的可能。

在實(shí)際操作中我們也注意到有些站內(nèi)設(shè)備二次回路電源接線端子無備用端子，這就使得直流系統(tǒng)改造工作中電源電纜帶電搭接極為困難，如圖3所示。

所以建議變電站重要裝置電源回路接線端子應(yīng)配置可連備用端子，以方便直流電源系統(tǒng)改造作業(yè)。

3結(jié)語

直流系統(tǒng)是變電站的一個(gè)重要組成部分，對變電站的正常運(yùn)行起著十分重要的作用，我們不但要保證其在運(yùn)行中設(shè)計(jì)、配置合理，而且要在其因老化淘汰而改造的工作中充分估計(jì)到所要面臨的問題，以便采取行之有效的措施。

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