论如何提高直流系统稳定运行余友高

论如何提高直流系统稳定运行余友高

余友高

(广东电网有限责任公司清远供电局广东省清远市511500)

摘要：在变电站的运行中，直流系统为良好运行情况下的变电站提供控制、保护、自动装置、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源，在发生交流电源事故的情况下为事故照明、交流不停电电源和事故润滑油泵等提供直流电能。同时，直流系统还为系统操作提供可靠的操作电源。直流系统的良好运行，为变电站的运行提供了安全的保障。

关键词：直流系统；变电站；重要性分析

引言

近年来，随着电力系统复杂程度的不断提高，同时也面临着越来越大的供电压力。而直流系统由于具有良好的可靠性、独立性和稳定性，因而在电网中发挥着越来越大的作用。随着经济与科技的不断发展，直流系统的复杂程度不断提高，技术要求也进一步加强，因而直流系统也面临着更加困难的维修保养问题。对此，应当结合当前变电站直流系统中存在的问题，提高其运行维护水平，从而确保电网的良好供电。

1.变电站直流系统的基本构成及原理

在变电站当中，单母线分段为直流系统提供基础，从而对双电双充的运行模式加以实现，直流系统中应用的蓄电池一般是阀控铅酸形式。直流系统中主要包括蓄电池组、微机绝缘监测设备、高频开关电源整流模块等部分，在实际应用中，直流系统的管理方式为模块式，在各个功能模块中，利用监控系统对运行参数进行采集和测量，对直流系统的运行方式进行自动化的控制，从而能够有效地控制和管理直流系统。在我国大多数变电站中，利用智能高频开关电源充电设备作为直流系统的充电方式，过去的相控整流充电设备正在逐步被淘汰。在变电站当中，可以将直流系统当作独立运行的电源装置，将稳定的直流电源提供给变电站的各种用电设备。通常来说，直流系统结构由于具有良好的独立性、稳定性等特点，因而变电站的运行方式很难对其造成干扰。一旦外部交流电发生故障，难以稳定正常的维持供电，直流系统能够通过内部蓄电池，将直流电源提供给变电站，保持变电站的正常运行。

2.当前直流系统运行中所存在的主要问题

2.1人员方面

在变电站变电运行工作中，有些变电运行工作人员的安全意识薄弱，没有正确认识到变电运行管理的重要性，对变电运行管理的相关制度也没有给予高度的重视，比如不仔细阅读安全管理条例、不能准确的把握并执行操作票制度和工作票制度、不能熟练的掌握相关的安全措施等，使很多工作人员在变电运行工作中无法严格按照相关的规章制度进行。另一方面，变电运行工作人员缺乏一定的技术操作能力和应对事故的能力，在工作的时候责任心和心理素质较低，面对这种情况，电力企业没有加强对工作人员的培训，加上有些相关负责人的指导性不强，使得很多变电运行工作人员在日常工作中无法满足各种工作的需求。

2.2系统接线与上下级配合问题

当前直流馈电网，其网络设计尚且存在着两种供电的方式，也就是辐射供电与环形供电。之前直流系统均使用环形的供电方式，也就是由直流屏经过空开来传达到小母线，之后再在下一级里实现环网。采用环网结构虽然在一定程度上提高了可靠性，从而有效的降低了设计上的成本，然而其内部却在许多方面存在着缺点，尤其是当运行时间较长，更容易出现问题。

在直流的回路中，空气开关以及熔断器等均是直流系统里出线的过流以及短路故障上的保护元件，这些均可以当做馈线回路的供电网络其断开以及隔离用处。若是选型以及配置不够恰当，则会因为失去相应的直流电源，从而导致断路器由于不能够及时跳闸而切除相应故障，继而扩大了相关事故，针对这种情况，需要依据相关的章程来对变电站的直流上下级进行空开，其熔丝也需要进行重新配合与整定。

3.直流系统在变电站中的作用

3.1直流系统对变电站的保护作用

直流系统为继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等供给直流负荷。在变电站电源出现故障的情况下，变电站的直流系统可以有效的保证电力系统的安全可靠运行。但如果直流系统也出现故障问题，变电站将失去系统继续正常运行的机会。失去直流电源供电的断路器无法自动跳闸，造成电源系统的瞬间短路，给变电站带来巨大的危害。

3.2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。

3.3重视蓄电池运行维护

在变电站直流系统的运行维护当中，蓄电池的运行维护十分重要。因此，要对蓄电池进行合理的设计，从而确保其具有良好的寿命和容量。然而在实际应用中，时常会发生安装维护不到位、使用操作不恰当的情况。因此，在蓄电池的运行维护中，应进行不断的优化和改进，加强蓄电池的日常巡查工作，对蓄电池的绝缘电阻、外观、报警信号、运行环境、单体电压、运行温度等，都要进行详细地检查。如果采用了铅酸蓄电池，还要定期进行核对性的充放电，如果采用了阀控蓄电池，也要定期进行全核对性充放电。

3.4直流系统绝缘故障和处理

直流系统的正负母线绝缘电阻均不能低于规定限值，当任何一点出现接地故障时将会造成控制、信号、保护的严重紊乱，必须迅速排除故障，以免出现两点同时接地短路而造成的直流系统熔断器熔断及使熔断器出现误动、拒动等。发生绝缘告警的主要原因有：1.其分路出线受潮、破损或负载设备安装错误；2.在运输安装过程中出现的导电异物等等。查找直流接地故障应遵循下列原则：先初步分析接地原因，看是有人在工作还是受天气影响，如不是这些原因那就要根据现场实际情况确定接地范围，对不重要支路可用顺序停电的方法进行查找，对重要负荷的可先转移负荷再逐次进行查找，查找故障应先对不重要的回路后对重要的回路进行。查找时可按下列顺序进行：利用绝缘监察装置，判断正、负极何极接地及接地的程度；依次停电断开不重要的回路；查找出接地点在某一回路后，应对其回路支线上所有设备、连线逐步查找，以找出接地点为止；对负荷回路找完后没有接地点，就要对直流本体（蓄电池、母线、充电设备及相关元件等）进行详细查找，直到找到为止。

4.结语

直流系统在变电站中具有非常重要的作用，监视、控制和维护直流设备的良好运行可以对变电站以及电力系统的安全可靠运行提供非常有效的帮助。在变电站中，直流电源系统应该满足各类负荷双重化配置的要求，在变电站内由于被控制设备多，提高直流系统的安全可靠性至关重要。直流系统的安全稳定运行，首先应该选择较好的直流设备，其次要有完善的直流系统运行和事故应急处理预案。此外，还需要有专业素质较高的运行值班人员进行日常维护和检查，切实维护好直流系统的安全稳定运行。

参考文献：

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[2]战东前，李昂，郭龙龙.浅谈变电站直流系统的运行维护[J].中国电子商务，2013，（5）：229.

[3]黄森炯，王晓，王晴.蓄电池故障对110kV变电站安全运行影响分析[J].蓄电池，2012，（5）：212-225.