直流系統(tǒng)的運行維護與接地處理在變電站中的應(yīng)用

馬明霞

摘 要：直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)控制與保護的基礎(chǔ)。文章首先簡要介紹了直流系統(tǒng)的基本概念和組成，其次闡述了直流系統(tǒng)維護管理的相關(guān)方法，最后對常見的直流系統(tǒng)接地問題的處理方法進行說明。

關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)；運行維護；接地處理

引言

作為獨立性很強的電源系統(tǒng)，直流系統(tǒng)不受發(fā)電設(shè)備、單位用電和系統(tǒng)工作方式的影響，能夠獨立為保護系統(tǒng)、自動裝置、應(yīng)急電源、事故照明、信號設(shè)備及斷路器分、合閘操作等設(shè)備提供直流電源服務(wù)，從而保障系統(tǒng)用電的安全穩(wěn)定，在變電站供電安全方面發(fā)揮著至關(guān)重要的基礎(chǔ)保障作用?；谶@個突出優(yōu)勢，直流系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、各種形式的變電站以及其他類型的使用直流設(shè)備的企業(yè)與用戶。隨著電網(wǎng)規(guī)模和復(fù)雜程度日益提高，為保障電力用戶直流系統(tǒng)用電安全，必須加強直流系統(tǒng)運行維護工作力度，及時排除直流系統(tǒng)安全隱患，切實保障正常供電。

1 直流系統(tǒng)概述

直流電源的歷史較為長久。由于技術(shù)上的限制，一直沒有獲得廣泛應(yīng)用。直到近幾年來，在科學(xué)技術(shù)爆炸性發(fā)展的大背景下，直流系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)突飛猛進，實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，誕生了許許多多的新思路、新方法、新技術(shù)和新工具、新設(shè)備，在推進社會經(jīng)濟事業(yè)發(fā)展中取得顯著成效。當(dāng)前，變電站基本上都是按照雙電雙充、單母線分段的方法進行直流系統(tǒng)設(shè)置。采用這種方式設(shè)置的直流系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，可以為變電站的安全穩(wěn)定運行提供一定的保障作用。在這種設(shè)置方式下，直流系統(tǒng)可以分為電池屏和直流屏兩個部分。

1.1 電池屏

電池屏的主體結(jié)構(gòu)是一個可以容納復(fù)數(shù)的蓄電池的大型機柜。

1.2 直流屏

（1）監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)整個直流系統(tǒng)的運作管理工作，是直流系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。具體負責(zé)直流系統(tǒng)中各要素的管理，監(jiān)測并記錄各要素運轉(zhuǎn)的詳細情況，然后以記錄的數(shù)據(jù)為依據(jù)處理系統(tǒng)中發(fā)生的各項問題，確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定持續(xù)運行。（2）整流模塊。整流模塊承擔(dān)著將輸入的交流電轉(zhuǎn)為直流電并輸出的功能。（3）絕緣監(jiān)測裝置。該裝置負責(zé)對直流系統(tǒng)中的絕緣指數(shù)進行監(jiān)測，并將測量值與預(yù)設(shè)的閥值進行對比。一旦系統(tǒng)設(shè)備的絕緣指數(shù)低于預(yù)設(shè)閥值，絕緣檢測裝置就會發(fā)出警告信號，以提醒系統(tǒng)采取措施，防止意外發(fā)生。（4）電池巡查模塊。該模塊負責(zé)蓄電池電壓的巡回檢查工作，防止蓄電池電壓與實際電壓不符情況的發(fā)生。如果發(fā)生二者不符的情況，將以警報的形式通知系統(tǒng)。（5）開關(guān)量檢測裝置。該裝置負責(zé)系統(tǒng)各單元開關(guān)量的檢測與警告工作。（6）降壓器。該裝置負責(zé)電壓的下調(diào)與穩(wěn)定。（7）配電器。與整流模塊配合工作，確保整流模塊交流電的正常輸入和直流電的正常輸出。

2 直流系統(tǒng)的運行維護

2.1 電池屏和直流屏的管理

由于電池屏內(nèi)含有大量蓄電池，而蓄電池對于環(huán)境溫度又非常敏感，所以電池屏內(nèi)溫度是電池屏管理的重要內(nèi)容。一般情況下，電池屏機柜的溫度要求5℃到30℃之間，最高溫度不能超過35℃。同時，電池屏機柜還有如下條件要求：一是要有良好的通風(fēng)效果，保持柜內(nèi)濕度恒定。二是光線明亮，便于觀察。三要有防震、防爆設(shè)施。為了切實保障機柜內(nèi)環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定，防止因環(huán)境劇烈變化引發(fā)事故，工作人員要定期開展巡視和檢查工作，一方面檢查溫度、濕度、照明等情況是否符合要求；另一方面檢查元器件是否工作正常，對于有磨損的或故障的元器件要及時更換，保障設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。

2.2 定期維護充電設(shè)備裝置

交流電壓在輸入充電裝置后直接被其他單元運送到直流屏下進行整流，而整流完后形成的直流電壓又被輸送回充電裝備進行輸出。每一次的輸入和輸出電壓相關(guān)數(shù)據(jù)都會由充電裝置統(tǒng)計并顯示出來。要定期開展檢查工作，統(tǒng)計的數(shù)據(jù)是否符合實際情況、數(shù)據(jù)記錄設(shè)備是否工作正常、運行的設(shè)備是否有噪音、保護線路的各個信號是否正常運行等都是檢查的內(nèi)容。為保障設(shè)備正常工作，要定期開展放電維護工作。

2.3 在線監(jiān)測各個工作中的組件

系統(tǒng)各要素都處于監(jiān)測之下，并有相關(guān)的警告信號指示燈與之相連。一旦設(shè)備運轉(zhuǎn)異常，對應(yīng)的指示燈就會發(fā)出警報信號。通過這種方法，系統(tǒng)實現(xiàn)對各個組件工作狀態(tài)的控制與管理，達到維護系統(tǒng)安全的目的。

2.4 蓄電池的運行維護

通常情況下，系統(tǒng)通過電池巡查模塊實現(xiàn)對蓄電池電壓的控制管理。但在某些時候，在輸出電流微弱的情況下，電池容量的不足或漏液、破損等異常情況無法被電池巡檢儀檢查出來，從而形成安全隱患。為及早清除這些容易忽視的問題，要定期開展蓄電池維護工作，仔細檢查蓄電池是否存在漏電、表層被內(nèi)部電池溶液腐蝕、電池外部連接片松動、外部結(jié)構(gòu)變形等問題和蓄電池干燥清潔等情況。由于蓄電池結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜脆弱，所以要注意維護工作的規(guī)范性，防止不當(dāng)操作造成蓄電池破損，進而引發(fā)安全事故。在蓄電池維護過程中要注意以下問題：一是禁止新舊電池混用。二是禁止蓄電池充放電超過允許范圍，蓄電池放電結(jié)束后的兩小時內(nèi)應(yīng)及時充電。三是清理蓄電池要用使用專用清洗液，禁止用有機試劑擦拭。四是禁止使用發(fā)生腐蝕的蓄電池，要對蓄電池腐蝕情況定期檢查，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，立即更換。

3 直流系統(tǒng)的接地處理

3.1 發(fā)生直流系統(tǒng)接地現(xiàn)象的原因

（1）變電站部分設(shè)備由于結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等原因絕緣能力極弱，難以滿足實際工作需要，導(dǎo)致直流接地；（2）回路、接地盒或其它設(shè)備由于受潮導(dǎo)致與地面間的絕緣為零，形成電流通道；（3）由于施工不規(guī)范等人為原因，直流回路出現(xiàn)線頭漏出、線頭與柜體發(fā)生接觸等情況，導(dǎo)致直流接地。

3.2 直流系統(tǒng)接地的危險性

兩點接地時直流系統(tǒng)接地是各種情況中最常見的。它的存在對于系統(tǒng)的正常運行和工作人員人身安全都有很強的威脅性。（1）兩點接地即直流的正負極接地。如果正極與地面接通，會引發(fā)短路、斷路、誤動自動保護裝置等問題，警報器會因此發(fā)生誤報。如果負極與地面接通，自動保護機制不能啟動，線圈、續(xù)電保護器等設(shè)備無法正常進行動作，從而引發(fā)電源斷路、電源保險熔斷等一系列問題，最終導(dǎo)致整條線路中斷運行。（2）直流保險熔斷，直接影響到整個變電站的正常安全運行，嚴重時甚至?xí)?dǎo)致人身傷害。

3.3 直流系統(tǒng)接地故障的處理與維護

（1）當(dāng)發(fā)生直流系統(tǒng)接地時，要保持冷靜，立即向有關(guān)部門報告。然后在確保自身人身安全的情況下，嚴格按照操作規(guī)范相關(guān)規(guī)定，查找接地極點，判斷接地極點的正負極情況。條件允許的情況下，采用“分網(wǎng)法”，將兩段接線的母線分段刀閘小心拉開，以此縮小判斷范圍，迅速找到接地極點。（2）總結(jié)經(jīng)驗，挖掘問題產(chǎn)生的深層次原因。（3）不能再直流二次回路工作狀態(tài)下查找極點。（4）發(fā)生直流接地時，要注意對其它設(shè)備的保護。（5）查找直流接地原因或接地極點時，嚴禁單人操作，必須要有兩人以上時方可開展查找工作。

4 結(jié)束語

直流系統(tǒng)是變電站的重要組成部分。做好直流系統(tǒng)維護工作對于變電站的正常運行意義重大。在進行直流系統(tǒng)維護時，要根據(jù)直流系統(tǒng)的特點因地制宜開展工作，以保障直流系統(tǒng)供電安全。面對直流系統(tǒng)接地問題時，要冷靜對待，及時采用有效措施妥善應(yīng)對。事后要認真總結(jié)經(jīng)驗，防止同類問題再次發(fā)生。

參考文獻

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