（蕭山供電局,浙江杭州 311200）

變電站主要構(gòu)成之一是直流系統(tǒng)，建立直流系統(tǒng)可以使電網(wǎng)能夠安全地、穩(wěn)定地、持續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著時(shí)代飛速發(fā)展，科技不斷創(chuàng)新，直流系統(tǒng)里也引進(jìn)了海量新型設(shè)備與新型技術(shù)。所以，在變電站中運(yùn)行與維護(hù)直流系統(tǒng)變得十分重要。文中以蕭山供電局變電站直流系統(tǒng)實(shí)際情況為例，描述了直流系統(tǒng)的構(gòu)成與運(yùn)行方式等問(wèn)題，并就直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)方面的問(wèn)題提出了一些措施。

一、確定運(yùn)行方式

蕭山局現(xiàn)有9 個(gè)220 kV 變電站，均使用雙電雙充、單母線分段的直流系統(tǒng)。其中使用環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)為直流負(fù)荷，每一個(gè)環(huán)的電源分別與兩段母線相連。如下圖1 所示。

直流負(fù)荷屏輸出的電源普遍可以歸為七種，分別是110KV線路控制保護(hù)電源、110KV設(shè)備操作電源、10KV設(shè)備控制保護(hù)電源、10KV設(shè)備操作電源、主變控制保護(hù)電源、公用信號(hào)電源與遠(yuǎn)動(dòng)電源。采取兩段母線分列運(yùn)行、直流負(fù)荷斷環(huán)運(yùn)行的方式，能夠在最大程度上使直流系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。為了避免兩套電源過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，一般采用兩套充電電源各自帶動(dòng)一部分直流負(fù)荷的方式，且讓兩段母線的直流負(fù)荷來(lái)維持一定的平衡運(yùn)轉(zhuǎn)。具體直流系統(tǒng)在運(yùn)行中的轉(zhuǎn)換方式有兩種：

（1）方式一：即一般情況下使用的正常運(yùn)行。在I 段母線運(yùn)行#1 充電裝置，在II 段母線運(yùn)行，#2 充電裝置，母線的分段開(kāi)關(guān)要置于分閘處；在I 段母線運(yùn)行#1 蓄電池組，在II 段母線運(yùn)行#2 蓄電池組。如此直流負(fù)荷可以平衡地分布于母線上。

（2）方式三：即當(dāng)變電站站用電交流電源均失壓時(shí)使用。在這個(gè)時(shí)候，應(yīng)該使#1、#2充電裝置組停止運(yùn)行，#1、#2 蓄電池可以分別供I、II 段母線,其中#1 蓄電池組在I 段母線運(yùn)行，#2 蓄電池組在II 段母線運(yùn)行，母線分段的開(kāi)關(guān)處于分閘位置，而直流負(fù)荷則是均衡地分布在兩段母線上的。

圖1 直流系統(tǒng)設(shè)備狀況示意圖

（3）方式三：即充電裝置或蓄電池組因故障而停止運(yùn)行時(shí)使用。當(dāng)#2 充電裝置或#2 蓄電池組停止運(yùn)行，#1 充電裝置和#1 蓄電池組在I 段母線運(yùn)行，母線分段開(kāi)關(guān)處于合閘位置，直流負(fù)荷均衡分布于兩段母線。

（4）方式四：即I 段直流母線由于故障停止運(yùn)行時(shí)使用。此時(shí)#1 充電裝置和#1 蓄電池組必須停止運(yùn)行，#2 充電裝置和#2 蓄電池組在II 段母線運(yùn)行，母線的分段開(kāi)關(guān)處于分閘位置，直流負(fù)荷均處于II 段直流母線上。(II 段母線退出運(yùn)行時(shí)的操作，類推）

二、確定定值

充電裝置的主要設(shè)備有集中控制單元、交流配電單元、充電模塊、降壓?jiǎn)卧?、絕緣監(jiān)測(cè)單元等，當(dāng)中的充電模塊使用的是n+1 冗余模式。按照標(biāo)準(zhǔn)，220V 的直流母線，其電壓的合格范圍在±10%之間，由于設(shè)置了硅堆降壓裝置，要加強(qiáng)報(bào)警的靈敏度，且高頻開(kāi)關(guān)電源的充電裝置精度水平高，普遍設(shè)定當(dāng)直流母線的電壓超過(guò)±5%時(shí)就啟動(dòng)報(bào)警裝置。同時(shí)，還可以設(shè)定當(dāng)正負(fù)電源對(duì)地電壓小于30 V 時(shí)啟動(dòng)母線絕緣降低報(bào)警。

三、維護(hù)系統(tǒng)蓄電池

在實(shí)際情況中，各個(gè)廠家生產(chǎn)的蓄電池的結(jié)構(gòu)不盡相同，所以維護(hù)的方法與條件也會(huì)不太一致。 為了要確保蓄電池的放電容量，并且延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，就一定要對(duì)蓄電池進(jìn)行日常維護(hù)以及定期放電工作。

1 初始充放電

蓄電池會(huì)自動(dòng)地放電是由于電池當(dāng)中含有化學(xué)因子，所以在安裝電池使之運(yùn)行時(shí)，要即刻開(kāi)始對(duì)蓄電池充電(恒壓限流)。在電壓為2.35V/只的情況下對(duì)電池充電，充電電流應(yīng)該維持在10A/100Ah 的額定容量?jī)?nèi)，且通常充滿48 小時(shí)即可。對(duì)整個(gè)蓄電池組進(jìn)行電力測(cè)試，測(cè)試條件為以電池的額定容量的10h 率電流恒流放電，以額定電壓的90%及10h 時(shí)間為結(jié)束 (例如當(dāng)100 A 時(shí)，放電電流為10 A)。若經(jīng)過(guò)三次檢驗(yàn)之后，電池仍沒(méi)有充滿90%以上(新電池)，則該電池需要更換。

2 浮充和均充

閥控蓄電池組通常用以浮充電的方式正常運(yùn)行，其中浮充的電壓值需要控制在2.25V/單體，如果電池沒(méi)有得到均勻地充電會(huì)影響電池的工作，所以應(yīng)該盡最大可能防止此類問(wèn)題的產(chǎn)生。閥控蓄電池在一般使用時(shí)并不需要充電。碰到如下情況，則要進(jìn)行和初始充電方式一樣的均充充電：在整個(gè)電池組中，單體之間的浮充電壓差值大于0.1V；其中一個(gè)電池的浮充電壓低于2.18V/單體；未進(jìn)行均充達(dá)3 個(gè)月；突發(fā)事件之后需要對(duì)電池再次充電時(shí)。在進(jìn)行均充的時(shí)候，電池組要退出運(yùn)行，時(shí)間為10h。

3 使用后電池容量測(cè)試和維護(hù)

運(yùn)行時(shí)間在三年之內(nèi)的蓄電池，每一年都要對(duì)電池進(jìn)行放電，并要求達(dá)40%的總電量。運(yùn)行時(shí)間在三年以上的電池要開(kāi)展全部電量放電測(cè)試。在放電之前，電池要充滿電，若是均充之后，則應(yīng)使電池組完成8 小時(shí)靜止之后再開(kāi)始放電容量測(cè)試。若一個(gè)電池組里存在個(gè)別電池不能工作的情況，允許更換個(gè)別電池，但新電池要先進(jìn)行活化的過(guò)程。若一組電池大部分(占數(shù)量的1/3 以上)都不滿80%的額定容量，應(yīng)更換全部。此外，充電時(shí)電池溫度不得高于45℃，否則應(yīng)立即停止充電，也可以改為以浮充方式繼續(xù)，這樣可以起到保護(hù)電池的作用。

四、設(shè)備的故障檢查與處理

如果充電裝置正在運(yùn)行，卻碰上變電站無(wú)故停電的情況，就要即刻停止電流的運(yùn)行來(lái)使負(fù)荷減輕，還要注意不得使蓄電池組的端電壓比放電終止電壓更低。當(dāng)接近于放電終止電壓之時(shí)，須得停用或者是轉(zhuǎn)移電池。要有專門(mén)人員按時(shí)檢查蓄電池的實(shí)際使用情況，記錄在案，如發(fā)現(xiàn)有電壓超標(biāo)等不符合規(guī)范的電池就應(yīng)及時(shí)更換新電池。一般情況下電壓超標(biāo)的情況為超過(guò)平均電壓的±10%。在進(jìn)行檢查的時(shí)候，充電機(jī)是不可以停止運(yùn)行的，這時(shí)可以減低充電機(jī)的輸出電壓，確保蓄電池處于正好放電的狀態(tài)。

結(jié)語(yǔ)

用電與人們的日常生活息息相關(guān)，而直流系統(tǒng)又屬于變電站的核心構(gòu)成成分，因此關(guān)于變電站的直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)問(wèn)題應(yīng)該得到工作人員的重視。

[1]李均甫，張健能，任雪濤.淺談變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的幾個(gè)問(wèn)題[J].繼電器，2009.

[2]宮貴朝.白水峪電站直流系統(tǒng)改造[J].湖北水力發(fā)電，2011.

[3]李偉梁.變電站直流系統(tǒng)改造的討論[J].大眾科技，2009.