電力系統(tǒng)變電站直流電源運行分析

梁永峰

摘要：目前我國電力企業(yè)發(fā)展迅速，變電站在電力系統(tǒng)中起到很大作用。在變電站中直流系統(tǒng)屬于重要的組成部分，可滿足變電站的保護、事故照明以及信號等方面直流電源需要。一旦直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障包括斷線以及兩點接地等，將會嚴重威脅電流系統(tǒng)的安全性，嚴重者會造成事故的發(fā)生。本文主要研究電力系統(tǒng)變電站直流電源與維護，希望為有關(guān)專業(yè)人士帶來一定的思考與啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);變電站;直流電源;維護

1 引言

直流電源是電力系統(tǒng)中非常重要的部分，在整體系統(tǒng)運行中，承擔(dān)著重要的任務(wù)，直流電在系統(tǒng)中的作用較特殊，主要是為系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備供電，特別是能直接對重要設(shè)備、繼電保護、通信裝置供電，保證供電24小時連續(xù)性，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，檢修照明也來自于直流電源的供給，直流電源在電力系統(tǒng)具有巨大的重要性。只有確保直流系統(tǒng)穩(wěn)定運行，才能從根本上維護電力系統(tǒng)變電站穩(wěn)定有效運行，這是前提與保障。如果維護不當(dāng)，則會導(dǎo)致變電站直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障，故障的發(fā)生將會引起信號相關(guān)裝置、繼電保護設(shè)備以及斷路器，出現(xiàn)誤動作，使整體供電系統(tǒng)出現(xiàn)指令性錯誤，這種故障的直接后果不但能使直流電源短路，更主要的是直流系統(tǒng)電源熔斷器會發(fā)生熔斷現(xiàn)象，能夠使施工設(shè)備瞬間失去操作電源，電力系統(tǒng)出現(xiàn)大面積崩潰，嚴重的還會導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生，造成人身安全事故。只有全面強化研究能力，形成預(yù)見性處置方法，不斷解決直流電源存在的問題，才能保證持續(xù)性供電。

2 變電站直流電源系統(tǒng)的概述

直流系統(tǒng)屬于變電站的重要組成部分， 對于保障開關(guān)控制、信號設(shè)備事故照明以及信號設(shè)備等有著重要作用。然而，系統(tǒng)外部的交流電中斷，可利用蓄電池向直流系統(tǒng)進行供電，從而保障電網(wǎng)系統(tǒng)正常的操作。此外，通過監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可全面的測試蓄電池的各個功能模板的參數(shù)與狀態(tài)，實時的控制與掌握直流系統(tǒng)，并自動化的處理電源系統(tǒng)，從根源上杜絕直流系統(tǒng)運行中出現(xiàn)接地故障。按照不同的用途可將系統(tǒng)劃分為三大部分：直流電源部分;電源充電設(shè)備部分;直流負荷部分。

3 變電站直流電源系統(tǒng)運行中存在的問題

3.1直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)察裝置原因

變電站直流電源系統(tǒng)由于投入運行后，將長期處在二十四小時不間斷運行狀態(tài)。而工作環(huán)境往往得不到有效控制，例如：環(huán)境溫度過高或過低、濕度大、灰塵等等。此外有些裝置設(shè)計、選材、制造的環(huán)節(jié)存在差距。長時間運行在這種環(huán)境下導(dǎo)致元器件導(dǎo)體表面出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。對于一些較為薄弱的設(shè)備、元件絕緣介質(zhì)損耗嚴重，性能也會有極大程度降低。由于絕緣監(jiān)察裝置存在問題，現(xiàn)場絕緣監(jiān)察裝置時有裝置死機、插件損壞、燒毀等情況出現(xiàn)。部分絕緣監(jiān)察裝置在同一母線多路電源饋線絕緣同時下降時無法正確報警。還有個別絕緣監(jiān)察裝置由于裝置內(nèi)部故障造成直流系統(tǒng)絕緣下降。另外變電站內(nèi)直流電源的網(wǎng)絡(luò)拓撲對絕緣監(jiān)察裝置是否正常運行也造成直接的影響，如不少絕緣監(jiān)察裝置所在的饋線屏其饋出線是采用輻射型，但到饋線回路中段或末端又錯接入小母線，形成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)場大部分絕緣監(jiān)察裝置都是采用輻射型檢測原理，于是造成了接地時可以報警但無法正確選線的問題。

3.2蓄電池維護問題的重點

維護工作人員維護意識不夠強。直流電源系參數(shù)設(shè)置偏差較大，使蓄電池組長期處在不良狀態(tài)運行。變電站蓄電池組數(shù)量眾多，維護工作量較大，需要持之以久。一旦維護工作不到位，時間一長，必會給電池帶來嚴重的后果和不可逆轉(zhuǎn)的危害。運行人員缺乏蓄電池使用維護意識，常年使用卻監(jiān)測不到位。蓄電池組裝設(shè)的房間未安裝通風(fēng)及空調(diào)設(shè)備或使用不當(dāng)，電池組環(huán)境溫度因充放電、環(huán)境變化等因素經(jīng)常運行在溫度超出規(guī)定范圍的環(huán)境下，不僅放電時電池容量大大縮小，更嚴重時會危害到電池的使用壽命，從而導(dǎo)致蓄電池損壞。

3.3充電機使用問題分析

維護工作人員對充電機的細節(jié)重視不足，例如有的大型變電站設(shè)有備用充電機，按照要求應(yīng)定期投入運行，與在用充電機進行輪換。但實際卻常年不進行輪換，當(dāng)需要使用時才發(fā)行充電機已有故障。有些高頻模塊裝有強制散熱風(fēng)扇，長時間運行會聚集較多灰塵，清掃不及時將直接影響模塊的散熱甚至造成充電模塊損壞。部分變電站的相控直流電源由于自身因素，運行中可能會出現(xiàn)設(shè)備過熱及其它附加損失，并嚴重影響到電池壽命，造成電池和直流電源系統(tǒng)的安全運行帶來不利影響。

4 對變電站交直流系統(tǒng)運行管理的優(yōu)化

4.1 蓄電池優(yōu)化

蓄電池的性能關(guān)乎到交直流系統(tǒng)的正常運行和使用，由于蓄電池工作時對環(huán)境的要求很高，所以調(diào)節(jié)蓄電池室的溫度和濕度是保證蓄電池及整個交直流系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部分。溫度過高時會影響蓄電池的使用壽命、空氣濕度不在蓄電池工作的合理范圍內(nèi)也會影響蓄電池的使用壽命，所以保證蓄電池室的通風(fēng)是十分重要的。優(yōu)化蓄電池的性能，對蓄電池的電壓和電池的電解液以及電池殼等各部分的進行調(diào)整優(yōu)化，保證蓄電池的正常工作。最后還需要對蓄電池室的使用進行嚴格的管理和要求，不能在蓄電池室防止易燃易爆物品。對蓄電池也要采取一定的保護措施，對蓄電池室的照明燈等進行加固保護防止其墜落對蓄電池造成損害。

4.2 充電設(shè)備的優(yōu)化

變電站交直流系統(tǒng)優(yōu)化時應(yīng)考慮環(huán)境問題，充電設(shè)備在工作時對溫度和空氣濕度的要求都很高，濕度過高會影響充電設(shè)備的使用。充電設(shè)備在工作前應(yīng)該檢查空氣中的易爆塵埃含量，防止在充電過程中發(fā)生爆炸事故。對充電設(shè)備進行優(yōu)化時還可以從電力工作人員入手，加強對電力人員的培訓(xùn)，培訓(xùn)電力人員對充電設(shè)備使用前的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，檢測充電設(shè)備各組分的電壓是否正常，對交直流電源的各組分工作的狀態(tài)以及設(shè)備的指示燈和報警系統(tǒng)進行檢查，解決其中存在的問題，保障變電站的正常運行。

4.3 交直流屏的優(yōu)化

交直流屏的作用是為了提供穩(wěn)定的電流。對交直流系統(tǒng)的交直流屏進行優(yōu)化時，主要考慮優(yōu)化交直流屏的遠程操控系統(tǒng)。遠程的操控系統(tǒng)可以通過交直流屏實現(xiàn)對變電站交直流系統(tǒng)的各個組份的管理。更改交直流屏的操作系統(tǒng)，提升交直流屏的配置都有利于交直流屏的優(yōu)化和管理。交直流屏還可以在遠程通信系統(tǒng)上進行優(yōu)化，交直流屏系統(tǒng)的優(yōu)化可以提升變電站操作和管理的簡潔性，可以通過遠程操控調(diào)控變電站交直流系統(tǒng)工作時的狀態(tài)和參數(shù)。優(yōu)化交直流屏的自動化操作和通信能力，對于變電站交直流系統(tǒng)的運行和管理方面的優(yōu)化都很有用。優(yōu)化交直流屏更是能直接幫助優(yōu)化變電站的管理。針對變電站交直流系統(tǒng)的這幾個部分實行不同的優(yōu)化方案，對于提升變電站交直流系統(tǒng)的性能和工作水平都有幫助。優(yōu)化變電站交直流系統(tǒng)，使其為變電站各項工作的正常運轉(zhuǎn)提供保障是十分必要的。

5 結(jié)語

變電站中重要一環(huán)便是直流系統(tǒng)，其不僅控制、保護著變電站，而且還作為直流電源為事故照明和信號等指標(biāo)供電。直流系統(tǒng)對變電站的工作狀態(tài)有著很大的影響，可以說變電站能順利運行的原能量與原動力都是來源于直流系統(tǒng)，所以，人們常常把直流系統(tǒng)比作變電站的“心臟”。經(jīng)常對在變電站中起重要作用的直流系統(tǒng)進行檢測與維修是保證電網(wǎng)系統(tǒng)可靠安全的重要前提，實現(xiàn)系統(tǒng)長期穩(wěn)定的在正常狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。另外，如果要使得電網(wǎng)系統(tǒng)在運行過程中始終處于最良好的狀態(tài)，那么完善直流系統(tǒng)改進方案，紀實記錄監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備情況是十分必要的。

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