变电站直流系统运行与维护探究赵成华

变电站直流系统运行与维护探究赵成华

赵成华

云南电网有限责任公司楚雄供电局云南省675000

摘要：近年来，我国变电站快速发展，直流系统在变电站中发挥着不可替代的重要作用，电力企业工作人员应充分认识到变电站直流系统的重要性，仔细分析直流系统问题，采取科学合理的运行维护措施，妥善处理直流系统的异常情况，提高变电站的可靠性和安全性。

关键词：变电站；直流系统；运行维护

1变电站直流系统的组成

一般而言，大部分的变电站直流系统都是运用了单母线分段的双电双充的方式，其电池都是采用阀控铅酸蓄电池，与此同时，大部分的充电装置都是智能高频的开关电源充电装置，只有极少部分采用的是相控整流充电装置。变电站直流系统设备状况如图1所示。

图1变电站直流系统设备状况

2变电站直流系统的常见问题

2.1整流模块问题

整流模块是变电站直流系统当中的关键构成部分，在变电站的运行当中，工作人员通常会忽略整流模块的运行维护工作，导致充电机电压的整定不够合理，而且受到变电站系统相控电源的干扰，引起充电机出现比较大的消耗，内部元件的温度不断提高，严重会烧坏电机，进而影响到变电站直流系统的运行状态。

2.2蓄电池问题

市场上有多种种类和类型的蓄电装置，不同生产厂家生产的蓄电池在使用性能、运行参数等方面都存在差异，由于蓄电池的规格和种类不同，变电站直流系统应用的蓄电池运行维护应具有针对性，但是很多变电站直流系统的蓄电池缺乏日常的维护保养，导致蓄电池使用寿命和相关功能指标发生变化，造成蓄电池运行状态出现明显波动，极大地提高了电池组或者蓄电池故障发生率，严重影响变电站的安全、稳定运行。

2.3绝缘检测装置问题

变电站系统中常见的绝缘检测装置故障包括插件烧毁、装置死机、插件损坏等，当前的直流系统网络拓扑结构在一定程度上影响了绝缘检测装置的运行，并且母线和下一级回路相连接组成环网结构，变电站现场的绝缘检测装置应用主要基于辐射型检测原理，造成绝缘检测装置发生报警信号，但是不能正确选线。

3变电站直流系统的运行维护

3.1强化充电设备运行维护

在变电站中，如果由于没有合理地设置监控系统的运行参数，充电设备中的蓄电池将会发生充电不足、过充电等问题。同时在相控型充电设备的影响下，会造成直流系统纹波参数超标的情况。此外，逆变电源谐波对充电设备造成影响，也会对纹波、电压等造成干扰。因此，在直流系统的运行维护中，应当对用电设备进行强化运行维护，以保证蓄电池的稳定安全。在变电站当中，对于充电设备也要进行良好的运行维护，对交流输入电压、直流输出电压等，要进行细致地核查，同时对保护信号、电流信号等参数进行判断。在变电站运行中，如果交流电源中断了，蓄电池应当将直流电源提供给变电站设备，所以，为了确保直流供电的可靠性，需要对母线电压进行相应地调整，使其能够维持稳定、正常的输出电压状态。在直流系统正常运行的时候，直流电源能够由充电机持续提供，同时保持在浮充的状态。这样，交流电源在发生故障的情况下，直流系统能够得到蓄电池的直接供电。因此，为了对蓄电池的运行状态进行保护，也要强化充电机的运行维护。

3.2维护系统蓄电池

在实际情况中，各个厂家生产的蓄电池的结构不尽相同，所以维护的方法与条件也会不太一致。为了要确保蓄电池的放电容量，并且延长蓄电池的使用寿命，就一定要对蓄电池进行日常维护以及定期放电工作。

3.2.1初始充放电

蓄电池会自动地放电是由于电池当中含有化学因子，所以在安装电池使之运行时，要即刻开始对蓄电池充电(恒压限流)。在电压为2.35V/只的情况下对电池充电，充电电流应该维持在10A/100Ah的额定容量内，且通常充满48小时即可。对整个蓄电池组进行电力测试，测试条件为以电池的额定容量的10h率电流恒流放电，以额定电压的90%及10h时间为结束(例如当100A时，放电电流为10A)。若经过三次检验之后，电池仍没有充满90%以上(新电池)，则该电池需要更换。

3.2.2浮充和均充

阀控蓄电池组通常用以浮充电的方式正常运行，其中浮充的电压值需要控制在2.25V/单体，如果电池没有得到均匀地充电会影响电池的工作，所以应该尽最大可能防止此类问题的产生。阀控蓄电池在一般使用时并不需要充电。碰到如下情况，则要进行和初始充电方式一样的均充充电：在整个电池组中，单体之间的浮充电压差值大于0.1V；其中一个电池的浮充电压低于2.18V/单体；未进行均充达3个月；突发事件之后需要对电池再次充电时。在进行均充的时候，电池组要退出运行，时间为10h。

3.2.3使用后电池容量测试和维护

运行时间在三年之内的蓄电池，每一年都要对电池进行放电，并要求达40%的总电量。运行时间在三年以上的电池要开展全部电量放电测试。在放电之前，电池要充满电，若是均充之后，则应使电池组完成8小时静止之后再开始放电容量测试。若一个电池组里存在个别电池不能工作的情况，允许更换个别电池，但新电池要先进行活化的过程。若一组电池大部分(占数量的1/3以上)都不满80%的额定容量，应更换全部。此外，充电时电池温度不得高于45℃，否则应立即停止充电，也可以改为以浮充方式继续，这样可以起到保护电池的作用。

3.3应用直流接地故障定位装置

在变电站直流系统当中，直流接地故障定位装置的作用十分巨大。在带电状态下，能够对直流系统的接地故障准确地判断位置，从而在直流系统故障检测中，无需拉回路，对于直流系统安全性的提升有着很大的作用。而且，在直流接地故障定位装置中，对信号注入法进行应用，像直流系统正负母线中直接注入低频交流电压信号，对变电站直流系统的低频交流电流，可以利用交流电流互感器进行检测，同时参考交流电流的大小、相位等信息，对直流系统接地故障的位置进行判断。如果有多个直流电源在变电站系统中，可以对转移负荷法进行应用，在出现直流接地故障的时候，可在正常母线中切换馈线支路，从而在带电状态下对多支路接地故障进行排查。

4结论

总之，直流系统是变电站系统一个极为重要的构成部分，对整个变电站的安全运行起着极为重要的作用；因此，在确保直流系统能够进行最大供电的前提下，结合变电站的具体情况，来深入探讨如何做好变电站直流系统运行维护这个课题，这对于促进变电站直流系统的安全运行、保障我国经济持续快速发展，均具有极为重要的作用。

参考文献

[1]叶雪峰.变电站直流系统的运行维护研究[J].低碳世界，2014（17）.

[2]林惠文.变电站直流系统的运行维护与接地处理[J].广东科技，2015（32）.

[3]李博，郭晔.变电站直流系统的运行维护探析[J].硅谷，2014（12）.

[4]高涵冰，徐景升.有关变电站直流系统中蓄电池的检测和维护问题思考与探讨[J].中国电子商务，2013（3）：233.

作者简介

赵成华（1985.7），男，云南楚雄人，单位：云南电网有限责任公司楚雄供电局。