变电站直流系统运行维护问题分析

变电站直流系统运行维护问题分析

张瑶1伏恒逸2

（1辽宁省送变电工程公司辽宁沈阳110021；

2国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司辽宁沈阳110003）

摘要：变电站直流系统是变电站的重要组成部分，为变电站内的断路器分合闸、继电保护、自动装置、信号装置等提供电源。同时作为独立电源，直流系统在站用电失电的情况下，仍能保证在一定时间内提供可靠的直流电源及事故照明电源。直流系统的安全性、可靠性将直接影响到变电站甚至电网的安全稳定运行。本文就变电站直流系统的运行和维护进行分析和探讨，首先对变电站直流系统进行了介绍，并针对蓄电池、直流屏装置以及充电设备的维护进行了细致的分析，然后就如何进行直流系统故障处理提出了具体的措施，最后介绍了一体化站用电源的发展趋势。

关键词：变电站；直流系统；运维管理；故障处理

引言

直流系统由于对应急电源、信号设备、合闸操作以及断路器分等设备，提供电流电源服务，使系统用电处于一个安全的状态下，为此，直流系统不仅仅在变电站中的得到使用，在水力发电厂、火力发电厂中均得到广泛使用。但是，随着电网规模的复杂化，直流系统在运行的过程中难免会出现故障现象，无法确保电网安全，为了避免该问题，需加强直流系统日常维护力度，采取有效的接地处理方法。

1变电站直流电源系统简介

直流电源系统的组成部件比较多，有绝缘监察、馈电屏、充电装置、交流输入装置、直流馈线网络以及监控单元等等。直流电源系统属于一种独立的电源系统，可以为变电站中的自动装置、继电保护装置以及信号设备等提供电源，同时在交流电源发生故障或者因为其他原因不能正常工作时，可以发挥辅助性的作用，能够作为备用的电源来保障断路器、控制器、信号装置以及自动装置正常运行。也就是说直流电源系统能够作为一种应急用的电源来使用，在变电站全部停电的状况下，可以通过直流电源的使用来保障变电站正常运行。所以，做好直流电源系统的维护和管理是十分重要的，是保障变电站正常运行的有效条件之一。

2变电站直流系统综合故障分析

电站交流电源即站用电已经与直流系统同等重要，在直流系统改造升级的同时站用电的升级改造没有同步跟进，变电站无人值守后运维检修人员到达现场的时间过长，在站用电发生故障时蓄电池放电时间过长，影响蓄电池组的寿命。在直流系统升级改造中，要有充分的预案，保证过度直流的电源可靠性，过度电源过于简单，没有成套移动过度电源成套设备，过于单一，没有成套过度电源备份。目前有些地区电网110kV及以下的变电站直流电源一般都采用单母线、单蓄电组，直流可靠性不满足当前变电站无人值守远程集控运行的需求，当前的直流系统只能发一些简单的告警信号，不能实时监控详细的电气量、运行方式，当直流电源发生故障时，远程集控就变成聋子、瞎子，失去监控。在变电站技术改造升级的同时，重点放在主设备遥控、遥测、遥信等，直流系统还未达到遥控、遥测、遥信等的功能，直流系统的通信信息集控不够。

3变电站直流电源系统的维护

如果变电站中直流电源系统出现了故障，那么将会导致断路器不能正确进行运作、信号设备发出错误的信号、自动装置或者继电保护装置产生错误的指令等等，不利于变电站各项装置和设备的正常运行，因此，做好直流电源系统的维护和管理是尤为重要的，有助于提升电网运行的效率和质量。

3.1蓄电池组的维护

一般来说，变电站中都会有蓄电池组，做好蓄电池组的维护有助于保障变电站正常运行，因此也是比较重要的。依据相关的规定，在220KV或者220KV以上的变电站要具备三台充电装置、两台高频开关和两组蓄电池，并且对于蓄电池组的维护要合理，能够满足下面的内容：在投入运用之前，要做好蓄电池的检查和试用，对其内阻偏差值和电压偏差值进行检查，了解其中存在的误差，并确定误差存在的范围。虽然说对于这些偏差国际上都给出了严格的限制和规定，但是就当前的实际状况来说，很多变电站仍然存在蓄电池电压偏差较大的状况。通过对江西省某一个220KV变电站进行蓄电池组的检查可知，在检查的两个蓄电池组中第一组的电压偏差较大的有三个，这三个蓄电池的电压偏差都属于超标的状态。第二组蓄电池电压偏差超标的总共有五个。

3.2蓄电池充电设备的维护

对蓄电池充电设备的维护要从下面几个方面入手，在正式运用之前要做好稳流、均流、绝缘电阻、限流、报警功能、纹波系数以及电压调整功能等的检测和试验，通过检测了解其具体的状况，明确充电设备是否能够正常工作，是否能够发挥应有的作用。如果是采用的微机型充电设备，那么在对上述内容检测和试验之后还要进行下面的试验：三窑功能、检测功能、显示功能、控制功能以及并机均流功能。

3.3直流屏与监测装置的维护

直流屏具有较多的类型，我们将GZDW系列的直流电源作为案例进行分析和探讨，具体如下图所示。直流检测装置主要有端电池调节器、监控机、闪光、绝缘以及电压等等。电源柜具有降压装置、高频开关充电模块、两路交流自切模块以及集中参数等模块，一般来说，要想做好直流屏设备的管理和维护，要做好下面这些方面的内容：（1）定期进行巡视和检查。要定期对屏内的保护信号进行截取并检测，查看其是否准确，并对光子牌指示、输入以及输出的相关数据进行检测，确定其是否准确，是否符合实际状况，是否能够正常运行，同时要对蓄电池进行检查，确定其浮充是否正常等等。（2）密切关注微机监控器状态。做好微机监控器的管理也是十分重要的，因为微机监控器在整个变电站中发挥着重要作用，如果不进行定期维护，确保其正常运行，那么将会导致微机出现数据信息错误、黑屏以及死机等状况，不利于系统的全面运行，因此，要做好微机监控器的管理和维护，定期进行检测，确保其能够发挥有效的作用。

4直流电源系统的故障处理

做好直流电源系统故障的处理，能够保障直流电源系统正常运行，为变电站提供合理的备用电量，发挥有效的应急作用。相关单位要定期对直流电源系统进行管理和检测，明确直流电源系统的运行状况，并制定全面的直流电源系统故障解决对策。依据相关的要求，每年要最少对直流屏、蓄电池以及各种充电装置等等进行一次检测，确保这些设备的正常运行。监察装置检测的主要内容有信号、回路、参数以及外观等；充电装置检测的主要内容有直流输出状况、稳流状况、稳压状况以及交流输入状况等等；蓄电池检测的主要内容有温度、内阻以及电压等等。一般来说在，在对蓄电池检测中最为容易出现的问题有：电池极板出现弯曲的现象、电压偏差较大超出规定的范围、电池出现硫化、短路等现象等等。充电装置容易出现的问题有：没有进行充电装置的并机均流检测、没有进行稳压以及稳流的检测、没有进行纹波系数的检验等等。

结束语

变电站直流系统的运行维护是一个系统工程，牵涉的问题较多。直流系统是变电站的心脏电源，对于变电站的电压控制以及信号传输都有着关键性的影响。变电站直流系统的运行维护工作与接地处理，对整个系统的正常运行具有直接的影响，需要在使用的过程中按照科学原则的指导做好适用于变电站的系统的接线工作，需要做好对于充电设备以及系统内其他设备优化、检修与维护工作，最后便是需要从设备的选用以及操作人员的技术培训等方面进行着手，全面做好直流系统的运行维护工作。

参考文献：

[1]晏蓉.浅析直流系统的运行维护与接地处理在变电站中的应用[J].建材发展导向，2011（5）.

[2]陈鹏，周晓溪.变电站直流系统安全稳定运行的探讨[J].黑龙江科技信息，2012（28）.