电力变电站直流系统运行维护研究

电力变电站直流系统运行维护研究

郭谋

内蒙古超高压供电局 内蒙古自治区呼和浩特市 010000

摘要：随着科技的发展，新技术和设备也不断地引入到直流系统中。电力变电站的功能在不断完善，同时给设备的运行维护带来了新的挑战。通过对运行中产生的问题进行分析研究，在直流系统的维护方面不断的改进优化，从而避免了大量人力和财力的开销，为变电站的长期安全稳定运行提供保障

关键词：变电站；直流系统；故障；运行维护

变电站直流系统的基本构成

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。

二、变电站直流系统的运行维护技术

2.1应用直流接地故障定位装置

直流接地故障定位装置在变电站的直流系统中占据着十分重要的地位，当系统处于在带电状态时，其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。

2.2注重对环网装置的维

为了能够更好的对环网装置进行维护，则需要明确相应的解决思路：一旦出现环网故障，第一时间要做的就是发出报警信号，通知工作人员迅速地进行故障的排查，找出故障点；然后应当彻底消除站内的环路隐患，提升直流系统抗击故障的能力。除此之外，最有效的方案应当是通过变电站直流电源在线环路告警装置和带电环路快速查找设备的研发和使用，能够最有效地杜绝这种情况的发生。

2.3加强充电设备运行维护

如果变电站系统中充电设备的蓄电池组在监控系统运行参数未得到合理设置的情况下，出现充电过多或者充电不足的问题，对充电设备产生影响，直流系统也很容易发生纹波参数超标问题，并且充电设备受到逆交电源谐波的干扰，会影响其电压和纹波。为了确保蓄电池的安全稳定运行，应加强充电设备的合理有效运行维护。同时，对于变电站系统的充电设备，采取有效的运行维护措施，仔细检查直流输出电压和交流输入电压，重点检查电流、保护信号等参数是否正常，若变电站运行过程中交流电源发生运行中断，必须由蓄电池向变电站设备提供直流电源，因此为了保证持续可靠的直流供电，应采取科学合理的方法，适当调整母线电压，确保母线输出的电压值保持在一个正常、稳定的状态。当变电站直流系统处于正常运行状态时，充电机可以持续地向变电站提供直流电源，其处于浮充状态，一旦交流电源发生运行故障，蓄电池直接向直流系统进行供电，为了确保蓄电池的安全运行，应加强充电机的管理维护，相关维护检修人员应仔细检查充电机的运行参数和使用性能，有针对性地进行故障处理。

2.4做好蓄电池维

蓄电池的应用容量以及使用寿命很大程度上取决于蓄电池的合理设计，而变电站运行过程中经常出现蓄电池使用操作不当、安装维护不到位等问题，这就需要不断改进和优化蓄电池的运行维护。对于蓄电池组的维护，应当从下面的几个要点去做：①要做好防火工作。蓄电池组分布较为广泛，其本身也最害怕火灾隐患，所以一般情况变电站的蓄电池应当在严格的防火环境中。②要做好防腐蚀的情况，一般来说，蓄电池室内应当涂有防腐蚀漆，并且这项工作还要当做日常的工作来进行，防止电池被腐蚀。③定期和不定期的检查。应当在必要的情况下对蓄电池组进行定期的检查，认为可能有故障隐患的，也应当随时进行检查，以防止各种故障的出现。④每年的深度放电检验一定要落到实处，不能忽视这项程序的重要性。

三、电力变电站直流系统运行维护措施

3.1带无线数据传输功能的蓄电池过充控制器

本装置采用最新无线通信技术，通过主控设备设置均衡电压，通过高精度的电压采样和设置值的对比，自动控制恒流源，装置使用时可在整组蓄电池中开辟另一条充电的恒流通道，对流经每个单体电池的充电电流路径进行改变，从而使得不同性能差异的电池都达到良好的充电状态，最终实现将整组蓄电池做一次全优化处理。在主控设备中可以查看所有蓄电池的充放电历史数据，数据可导出至转换软件生成报表并分析均衡效果，达到提高变电站维护人员工作效率和延长蓄电池使用寿命的目的。 该装置主要是由供电回路、主控制器、电压采样、模数转换、无线通信和均衡控制构成。供电回路从蓄电池取得电源为整个装置提供电源；电压采样从蓄电池取得电压模拟量，通过数模转换成数字量供主控制器采集电压；主控制器通过无线通信得到均衡设置电压，通过均衡控制单元控制蓄电池的均衡状态，从而实现对蓄电池的均衡调节。

3.2定期核查蓄电池容量

按照一些电网公司的相关规定，蓄电池组在运行的过程当中，必须要按一定的时间限制来进行维护、保养、考查。同时工作人员对于放电实验也是不可马虎忽视，如果说蓄电池的容量已经在一定的范围内出现了变化，那么就需要重复进行相关试验。在试验符合标准的前提下，蓄电池如果已经超出了其使用的标准，那么就必须要进行蓄电池撤下，然后换新。在直流系统当中，如果蓄电池和直流的电线是并联在一起的，那么就可以使系统在发生电力问题的时候有一定的保障和准备，因此临时替换是免不了的。分布式直流电源每隔一段时间就需要对其进行程序的全面启动。

3.3直流对地故障定位设计

为了能够检测直流系统中正负母线在绝缘情况下的工作状态，电力系统中通常是在每一段直流母线配置一个绝缘监查设备，采用回路的方法对直流系统故障进行检测。但此类方法也存在弊端，当接地故障发生时，设备只能探测到大致的区间范围，却无法精准的定位具体位置。通过万用表测量直流母线的正负极电压来判断是否存在不统一的情况，由此寻找到故障的详细位置。本文从维护的便利性和查找的安全性角度出发，设计了直流接地装置。其最大的优势在于：可以在带电的情况下定位查找到直流接地故障位置，基于信号注入法的查找原理可分为以下3步：1）在系统的直流正负母线上施加一股低频交流电压；2）利用交流电的互感器件，来检测其余回路上的交流电的大小和相位信息；3）以检测到的信号作为判别依据，来寻找系统的故障位置。为了提高检测的精度和抗分布电容的干扰能力，本文设计还将接地的直流馈线旁路切换为正常的系统，通过是否发生接地转移的现象来判断故障。 结语：

总而言之，为了确保电网安全稳定的运行，务必要确保直流系统的安全稳定，在变电站的日常运行中，要通过监控系统对直流系统的运行及维护加强控制与管理，以便及时发现问题，能够及时采取有效措施进行相应处理，从而有效确保变电站直流系统的安全稳定运行。 参考文献：

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