歐陽(yáng)帆，李輝，吳晉波，劉宇，陳宏

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院，湖南長(zhǎng)沙410007)

1 直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概況

鵝城換流站站用直流系統(tǒng)共6套，分別位于#1繼電器保護(hù)室、#2繼電器保護(hù)室、極公共負(fù)荷室、極Ⅰ蓄電池室、極Ⅱ蓄電池室以及-48 V通信電源室。其中#1繼電器保護(hù)室、#2繼電器保護(hù)室直流系統(tǒng)為交流場(chǎng)保護(hù)控制設(shè)備供電，極公共負(fù)荷室、極Ⅰ蓄電池室、極Ⅱ蓄電池室為直流場(chǎng)和閥廳控制保護(hù)設(shè)備供電，-48 V通信電源室專為站內(nèi)通信設(shè)備供電。各直流系統(tǒng)相互獨(dú)立。110 V直流系統(tǒng)均采用3充2蓄結(jié)構(gòu)，-48 V通信電源室直流系統(tǒng)采用2充2蓄雙重化結(jié)構(gòu)，見圖1。

各站用直流系統(tǒng)蓄電池配置情況見表1。每個(gè)直流系統(tǒng)均包括組1、組2蓄電池組。110 V直流系統(tǒng)均選用進(jìn)口產(chǎn)品2 V閥控密封式鉛酸蓄電池;-48 V通信電源室直流系統(tǒng)選用國(guó)產(chǎn)2 V閥控密封式鉛酸蓄電池。除#1繼電器保護(hù)室直流系統(tǒng)的2組蓄電池組在2011年底已整組更換外，其余各直流系統(tǒng)蓄電池仍為2003年投入使用，已運(yùn)行10年。

圖1 站用直流系統(tǒng)電氣結(jié)構(gòu)圖

2 發(fā)現(xiàn)的問題

1)-48 V通信電源室直流系統(tǒng)蓄電池內(nèi)阻檢查不合格，部分蓄電池極柱硫化結(jié)晶嚴(yán)重。-48 V通信電源室直流系統(tǒng)有2組蓄電池，2003年建站時(shí)投入使用至今，已運(yùn)行10年。在本次檢修中，主要發(fā)現(xiàn)2個(gè)問題:一是不少蓄電池極柱產(chǎn)生大量結(jié)晶，表明存在酸液泄漏腐蝕現(xiàn)象;二是部分蓄電池內(nèi)阻偏大，使用內(nèi)阻測(cè)試儀檢查，發(fā)現(xiàn)有7只蓄電池內(nèi)阻超過800 μΩ (一般情況下，蓄電池正常內(nèi)阻經(jīng)驗(yàn)值不大于600 μΩ)，其中組2中#3蓄電池內(nèi)阻為3 052 μΩ，老化嚴(yán)重 (見表2)。

由于老化嚴(yán)重，為避免損傷蓄電池組，檢修人員未再對(duì)上述2組蓄電池組做80%核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)，并建議整組更換。

站內(nèi)報(bào)告存檔表明，2011年技術(shù)監(jiān)督檢查時(shí)已發(fā)現(xiàn)多只蓄電池極柱上出現(xiàn)裂痕，并建議“在2012年檢修時(shí)進(jìn)行更換”。據(jù)站內(nèi)運(yùn)維人員介紹，-48 V通信電源室直流系統(tǒng)蓄電池組更換已列入了2013年技改計(jì)劃，目前尚未更換。

為保障-48 V通信電源室直流系統(tǒng)有效運(yùn)行，檢修人員目前采取臨時(shí)措施，清除蓄電池極柱結(jié)晶體，涂抹凡士林;并拆除組1中#18蓄電池和組2中#3蓄電池，在各充電裝置的監(jiān)控模塊中對(duì)浮充和均充電壓上限值在規(guī)定范圍內(nèi)做降壓處理。

2)#1繼電器保護(hù)室直流系統(tǒng)組1、組2蓄電池組80%核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)不合格。#1繼電器保護(hù)室直流系統(tǒng)蓄電池組1、組2，于2011年12月更換，投入運(yùn)行時(shí)間不足2年。本次檢修在對(duì)其進(jìn)行80%放電實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，組1中#28蓄電池在7 h 32 m時(shí)到達(dá)1.8 V下限值，組2中#54蓄電池在7 h 45 m時(shí)到達(dá)1.8 V下限值，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)論為不合格。但整組均充電壓一致性較好，ΔU≤90 mV。

2012年技術(shù)監(jiān)督報(bào)告顯示當(dāng)時(shí)組1蓄電池組更換后放置了4個(gè)月，未及時(shí)按廠家說明書要求進(jìn)行循環(huán)充放電，測(cè)得蓄電池組容量約為80%。因此個(gè)別蓄電池電壓落后的原因主要與此有關(guān)。

為使#1繼電器保護(hù)室直流系統(tǒng)有效運(yùn)行，現(xiàn)采取臨時(shí)措施，用備用蓄電池更換組2中#54蓄電池，原組2中#54蓄電池移至組1中#52位置，退出性能最差的組1中#28蓄電池。

3)極公共負(fù)荷室直流系統(tǒng)組2蓄電池組80%核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)不合格。極公共負(fù)荷室直流系統(tǒng)蓄電池組2從2003年建站時(shí)投入使用，至今已運(yùn)行10年。在本次檢修的80%放電實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，#10蓄電池在7 h 56 min時(shí)到達(dá)1.8 V下限值，整組放電后電壓一致性較差，ΔU=161 mV，低于1.88 V的蓄電池有25只，占46%。實(shí)驗(yàn)結(jié)論為不合格。

此外，極公共負(fù)荷室直流系統(tǒng)蓄電池組1雖然80%核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)結(jié)論合格，但運(yùn)行時(shí)間達(dá)10年，整組放電后電壓一致性較差，低于1.88 V的蓄電池有5只，建議加強(qiáng)監(jiān)視。

4)鵝城換流站站用直流系統(tǒng)接線方式與國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司發(fā)布的《變電站直流系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)》的要求存在差異。鵝城換流站現(xiàn)運(yùn)行的站用直流系統(tǒng)蓄電池組和充電裝置都直接掛在直流母線上，無(wú)法靈活退出。充電裝置不能對(duì)蓄電池直接進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)，必須等到停電檢修才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不利于蓄電池日常維護(hù)和檢查。

3 建議

換流站對(duì)站用電的要求很高，站用直流電源運(yùn)行可靠性在直流換流站中的重要性凸顯，應(yīng)給予更高的關(guān)注度。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的上述問題，在未采取措施前，運(yùn)行人員應(yīng)加強(qiáng)巡視，密切關(guān)注蓄電池狀態(tài)。

建議:

1)-48 V通信電源室直流系統(tǒng)蓄電池組1、組2老化嚴(yán)重，屬重大缺陷。建議盡快更換整組蓄電池，并嚴(yán)格按照要求按時(shí)進(jìn)行容量試驗(yàn)。

2)#1繼電器保護(hù)室直流系統(tǒng)的2組蓄電池組整體性能較穩(wěn)定，容量不合格的主要原因是個(gè)別蓄電池電壓落后。建議先對(duì)不合格蓄電池進(jìn)行活化處理，當(dāng)活化效果不好時(shí)則應(yīng)更換。

3)極公共負(fù)荷室直流系統(tǒng)蓄電池組2容量不合格的主要原因是個(gè)別蓄電池電壓落后，但蓄電池組已運(yùn)行超過10年，整體性能已退化。建議在2014年的大修技改中更換整組蓄電池。

4)鵝城換流站站用直流系統(tǒng)接線雖與典型設(shè)計(jì)有差異，考慮到國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司接手維護(hù)前已運(yùn)行多年，不建議進(jìn)行大的技改，但可以在蓄電池組與充電裝置之間增加專門的帶熔絲開關(guān)的回路，便于在蓄電池組發(fā)現(xiàn)異常時(shí)可靈活退出，開展檢修維護(hù)工作。

4 小結(jié)

鵝城換流站站用直流系統(tǒng)與常規(guī)變電站區(qū)別不大，但所供應(yīng)的負(fù)荷更為重要。在處理蓄電池功能退化的問題上，應(yīng)采取謹(jǐn)慎認(rèn)真態(tài)度，按照直流系統(tǒng)維護(hù)規(guī)程執(zhí)行檢修維護(hù)工作。

〔1〕湖南省電力公司.湖南省電力公司變電站直流系統(tǒng)新建和改造工程典型設(shè)計(jì) (試行稿)〔S〕.

〔2〕DL/T 724-2000電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程〔S〕.北京:中國(guó)電力出版社，2000.