对35-110kV变电站直流系统运行维护的探讨王营安

对35-110kV变电站直流系统运行维护的探讨王营安

王营安

（国网河南省电力公司许昌市建安供电公司河南许昌461100）

摘要：直流系统是变电站的重要组成部分，关系到变电站的安全性和可靠性，在保证直流系统供电需求的前提下，应结合变电站的实际情况制定直流系统的运行维护方法，保证直流系统的安全性、可靠性，提高变电站的运行管理维护水平。如果直流系统发生故障不能提供正常的直流电源，整个变电所都将被迫停运。因此提高直流系统的可靠性，加强对直流系统的监视，及时发现异常并予以消除非常重要。本文主要就35-110kV变电站直流系统运行维护进行探讨分析，并提出一些个人观点，以供参考。

关键词：35-110kV变电站；直流系统；故障；运行维护

1直流系统对于变电站的作用

直流系统是整个变电站的必不可少的部分，其能够根据不同的电压等级以及设备运行的不同需要进行调节，适应实际的电压需求，保证设备的正常运转。它具有独立、稳定以及安全可靠的性质，因此被广泛的应用到了各个领域，变电站中的直流系统连通其组成部分构成了一个庞大的供电网络，对于变电站的重要作用表现如下。其不仅能够对整个变电站的信号进行控制，调控整个电站的工作，还能够对继电的保护工作作出贡献，对于整个变电站乃至整个电力系统的安全运行都有着的关键性的作用。另外，变电站的运行过程中会因为负荷的种类不同而对电压产生不同的要求，直流系统能够根据负荷的要求通过双重化的配置来满足系统的要求，提高电网的安全性以及可靠性。

2变电站直流系统

（1）直流系统主要由电池屏和直流充电屏构成。直流屏主要是由机柜、整流模块、降压单元、监控模块、电池巡检单元、绝缘监测单元、开关量检测单元和一系列的交流输入、直流输出等配电单元。

（2）电池屏是一个可以摆放多节电池的机柜，目前使用比较多的电池是阀控式密封免维护铅酸电池。

（3）监控系统主要长期对系统中各功能模块及蓄电池的状态和参数进行自动监测，获取系统中的各种运行参数和状态，根据测量得到的数据及运行状态及时进行处理，并以此为依据对系统进行控制，实现电源系统的全自动管理，保证其工作的连续性、可靠性和安全性。

（4）直流系统绝缘监测单元是一种监视直流系统绝缘情况的装置，可实时监测线路对地漏电阻，此数值可根据具体情况设定。

（5）当线路对地绝缘降低到设定值时，系统就会发出告警信号。目前直流系统绝缘监测单元有母线绝缘监测、支路绝缘监测两种。

（6）降压单元就是一个降压稳压设备，是合母电压输入降压单元，降压单元再输出到控母，调节控母电压在设定范围内。当合母电压发生变化时，降压单元就会自动调节，以保证输出电压稳定。

3变电站直流系统运行中的常见问题

3.1上下级配合、接线问题

由于变电站直流系统接线采用的是环网结构，这对于直流系统熔丝的上下级配合和空气开关动作难度较大。直流系统的环网接线结构，使得直流系统回路设计更加复杂，在直流系统发生故障时，故障点定位和故障排除比较麻烦，这种问题尤其在绝缘性能逐渐降低和老旧的变电站非常明显。

3.2监控装置问题

直流系统小母线和下一级回路之间是一种环网结构，这种结构对于监控装置运行状态有着直接的影响，直流系统监控装置基于辐射型检测运行原理，在变电站直流系统监控装置长期运行过程中，容易出现插件烧毁、装置死机、插件损坏等问题。

3.3充电问题

变电站直流系统的充电设备运行维护不到位，很多工作人员忽视对充电机的日常维护和保养，在直流系统运行过程中，电压整定不合理，受到直流系统中相控电源的影响，充电设备损耗较大，释放大量的热量，严重影响了电池的安全性能和使用寿命。

3.4直流模块故障

（1）检查单个直流模块无显示或显示异常等，当无显示时可能是内部保险熔断，处理方法是对其拆开检查，如果保险正常则需返厂处理或更换；

（2）如直流模块有显示，但显示异常，可尝试将模块电源进行重启，使其恢复正常；

（3）如模块内部出现故障，则需将其退出运行，同时检查其它模块是否正常、过负载。

（4）整套直流模块发生故障时，将整套直流模块退出运行，短时间可由蓄电池组带直流负载，长时间则需由另一套直流模块带两段直流负载运行。

3.5蓄电池电压异常告警

（1）蓄电池巡检模块的插排出现个别插件接触不良，导致巡检模块无法采集、接收故障插件对应的蓄电池电压检测值，此时，可将插排拔下重插，巡检模块则恢复正常，若仍无法恢复，则更换巡检模块。

蓄电池电压检测保险熔断，当蓄电池实测值正常，而检测值为零时，应将蓄电池电压检测熔断器拆下，使用万用表进行检测是否熔断，如熔断立即更换熔断器，蓄电池电压检测值即可恢复。还有就是当蓄电池实测值与检测值均异常且数值相近或相等，则观察蓄电池外壳是否出现鼓包、裂纹、漏液，蓄电池极板是否出现龟裂、弯曲、变形，如出现这些现象，应立即更换蓄电池。

4对35-110kV变电站直流系统接地故障的分析及维护

4.1直流系统上下级配合和接线维护

变电站直流系统的熔丝上下配合，空气开关和系统回路熔断器可保护直流系统，避免发生系统短路故障和过流故障，当直流系统发生故障时，可及时隔离或断开变电站的馈线回路，从而保护变电站的其它电力设备，因此工作人员应结合变电站直流系统运行要求，优化直流系统上下级配合，做好接线维护，及时更换老化的变电站线路，提高直流系统的绝缘性能，消除变电站直流系统运行故障。

4.2充电设备的管理和维护

（1）受到相控型充电设备，直流系统的运行参数超标，影响蓄电池的充放电；受到电源谐波影响，充电设备的电压和纹波超标。因此必须加强对变电站直流系统充电设备的有效管理和维护。

（2）在日常工作中，仔细检查直流输出电压和交流输入电压，重点监测电流、保护信号等参数，如果变电站运行中交流电源发生中断，这时蓄电池直接向直流系统母线供电，工作人员应注意变电站直流系统运行状态。

（3）适当调整母线电压，将母线电压值控制在一个稳定状态，确保蓄电池的安全、稳定运行，工作人员应严格把关充电机质量，在投运前时，仔细检查充电机的合格证、出厂证明等。

4.3对直流接地应当采取的查找方法

直流系统发生一点接地时，如无产生短路电流，可继续运行，但须立即查找接地点并尽快消除接地故障，否则当发生另一点接地时，就有可能引起直流电源短路，引起熔断器熔断或烧毁继电器，引发电力系统严重故障乃至事故。当发生直流接地时，应先初步分析接地原因，是由于天气还是当天有人在工作，如两者均不是则要根据现场实际情况确定接地范围，对不重要或运行短时停电的支路可采用“瞬时停电法”查找，对重要负载须先分离环路供电回路，使用直流接地检测仪器进行查找，顺序一般为先查易发生接地支路，后查一般支路，先查户外，后查户内；先查不重要支路，后查重要支路；先查新投运设备，后查投运已久的设备，查找工作由两人配合进行。

结束语：

综上所述，变电站直流系统的运行状态对于整个电网有着重大的影响，因此电力企业必须充分认识到变电站直流系统的重要作用，针对变电站直流系统运行中的常见问题，采取科学合理的管理和维护方法，强化工作人员的责任意识，制定完善的运行管理和维护制度，及早发现异常，快速处理，避免事故进一步扩大，提高电网的安全性和可靠性。

参考文献:

[1]董明,魏秉政.变电站直流系统运行现状及存在问题分析[J].电力系统保护与控制,2006,34(4):70-72.

[2]包连方.浅谈变电站直流系统运行中存在的问题及维护对策[J].科技与企业,2014(12):362-362.

[3]黄亚雄,魏成保.浅议变电站直流系统运行维护的现状和对策[J].中国电力教育,2008(S3):589-590.

[4]狄仕杰,姜雪.变电站直流系统运行存在的问题及对策解析[J].经济管理:全文版,2016(8):00092-00092.

[5]欧光明,陈继荣.对35-110kV变电站直流系统运行维护的探讨[J].科技与生活,2012(11):149-149.