馮翠萍

【摘 ?要】作為變電站系統(tǒng)二次設(shè)備的工作電源，直流系統(tǒng)的運行狀態(tài)影響著整個變電站的安全穩(wěn)定運行。為確保變電站直流系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和可靠性，我們應(yīng)高度重視直流系統(tǒng)的運行和維護，加強其運行管理和控制，及時發(fā)現(xiàn)運行故障，并采取合理有效的措施減少直流系統(tǒng)故障的影響。摘本文主要闡述了變電站直流系統(tǒng)故障檢查中的注意事項，分析了變電站直流系統(tǒng)常見的問題，并提出了相應(yīng)的運行維護技術(shù)，以供參考。

【關(guān)鍵詞】變電站;直流系統(tǒng);運行與維護檢查

變電站直流系統(tǒng)是變電站的重要組成部分，為變電站內(nèi)的斷路器分合閘、繼電保護、自動裝置、信號裝置等提供電源。同時作為獨立電源，直流系統(tǒng)在站用電失電的情況下，仍能保證在一定時間內(nèi)提供可靠的直流電源及事故照明電源。直流系統(tǒng)的安全性、可靠性將直接影響到變電站甚至電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。近年來，由于直流系統(tǒng)的故障缺陷導致變電站內(nèi)開關(guān)拒動、保護誤動等事故時有發(fā)生，造成了電力系統(tǒng)越級跳閘，擴大了事故影響范圍。因此，對直流系統(tǒng)運行維護進行分析研究，有很重要的實際意義。本文從直流系統(tǒng)日常工作的實際出發(fā)，結(jié)合上海松江地區(qū)變電站直流系統(tǒng)的實際情況，在直流設(shè)備的運行維護、故障處理、對策及建議等方面進行了研究探討。

1.變電站直流系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理

在變電站當中，單母線分段為直流系統(tǒng)提供基礎(chǔ)，從而對雙電雙充的運行模式加以實現(xiàn)，直流系統(tǒng)中應(yīng)用的蓄電池一般是閥控鉛酸形式。直流系統(tǒng)中主要包括蓄電池組、微機絕緣監(jiān)測設(shè)備、高頻開關(guān)電源整流模塊等部分，在實際應(yīng)用中，直流系統(tǒng)的管理方式為模塊式，在各個功能模塊中，利用監(jiān)控系統(tǒng)對運行參數(shù)進行采集和測量，對直流系統(tǒng)的運行方式進行自動化的控制，從而能夠有效地控制和管理直流系統(tǒng)。在我國大多數(shù)變電站中，利用智能高頻開關(guān)電源充電設(shè)備作為直流系統(tǒng)的充電方式，過去的相控整流充電設(shè)備正在逐步被淘汰。在變電站當中，可以將直流系統(tǒng)當作獨立運行的電源裝置，將穩(wěn)定的直流電源提供給變電站的各種用電設(shè)備。通常來說，直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于具有良好的獨立性、穩(wěn)定性等特點，因而變電站的運行方式很難對其造成干擾。一旦外部交流電發(fā)生故障，難以穩(wěn)定正常的維持供電，直流系統(tǒng)能夠通過內(nèi)部蓄電池，將直流電源提供給變電站，保持變電站的正常運行。

2.變電站直流系統(tǒng)故障分析

2.1直流系統(tǒng)組成元件故障

充電模塊是直流系統(tǒng)運行中較為重要的部分，主要會發(fā)生通訊中斷、保護動作、不均流和充電模塊故障等。一般充電模塊在正常的工作狀態(tài)下，都是均流的，但是，在發(fā)生故障時充電模塊就會出現(xiàn)不均流的工作狀態(tài)，從而使得直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障。直流系統(tǒng)監(jiān)控器是充電機裝置發(fā)展到高頻開關(guān)電源階段后出現(xiàn)的一個新型裝置，主要以計算機為核心，加強了充電機的控制和保護功能，以及直流系統(tǒng)的管理和監(jiān)測功能，及時將直流系統(tǒng)的運行狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)上傳至變電站的后臺監(jiān)控系統(tǒng)中。如果監(jiān)控裝置出現(xiàn)問題，當直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，就難以被及時發(fā)現(xiàn)，問題的惡化可能會對直流系統(tǒng)造成更為嚴重的影響。監(jiān)控裝置的問題主要體現(xiàn)在設(shè)備故障和信息數(shù)據(jù)的傳輸方面，出現(xiàn)問題時需要進行故障設(shè)備的更換。

2.2接地故障

接地故障作為直流電源系統(tǒng)中出現(xiàn)頻率較高的一種故障類型，其發(fā)生的主要原因無非有四點：①相關(guān)的材料質(zhì)量問題。例如：一些二次回路的絕緣材料本身的質(zhì)量就有問題，絕緣的效果極差，無法保證絕緣的性能，很容易造成接地;②外界動物的影響。很多變電站都處在人跡罕至的野外，在這種情況下，即便不大會出現(xiàn)大型的動物影響，但是各種小動物例如鼠類和昆蟲常常進入帶電回路，造成接地短路;③外界的濕度對暴露在空氣中的直流系統(tǒng)中的金屬元件的影響。本身這些元件是具備絕緣的性能的，但是由于外界的濕度大，或者是連續(xù)的強烈的暴雨造成的系統(tǒng)偶發(fā)性接地;④人為因素。人工誤觸碰和非正常程序的維護活動都可能會造成直流接地。

3.變電站直流系統(tǒng)故障的防范措施

3.1加強運行維護管理

除了采取嚴格的把關(guān)管理外，還應(yīng)當在日常工作過程中加強運行維護。維護工作要有主次，針對容易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)，應(yīng)制定預防性較強的改善措施，最好從源頭上杜絕直流故障的發(fā)生。一些設(shè)置在戶外的設(shè)備，要做好防潮工作，確保設(shè)備具有良好的密封性，防止灰塵、積水等進入設(shè)備內(nèi)部。一些設(shè)備內(nèi)部有自動防潮裝置，在放置設(shè)備后應(yīng)當開啟自動防潮功能。若無自動防潮功能，則應(yīng)當定期檢查設(shè)備，保持設(shè)備的干燥、清潔。在日常檢查過程中，應(yīng)注意設(shè)備箱門是否關(guān)好。當出現(xiàn)惡劣的天氣情況，如雨雪天氣時，應(yīng)當增加巡視的次數(shù)，通過檢查及時發(fā)現(xiàn)問題，防止出現(xiàn)嚴重故障。定期檢查電纜溝排水是否暢通，電纜溝積水情況。

3.2應(yīng)用直流接地故障定位裝置

直流接地故障定位裝置在變電站的直流系統(tǒng)中占據(jù)著十分重要的地位，當系統(tǒng)處于在帶電狀態(tài)時，其能夠?qū)χ绷飨到y(tǒng)的接地故障準確地判斷位置，從而在直流系統(tǒng)故障檢測中，無需拉回路，對于直流系統(tǒng)安全性的提升有著很大的作用。而且，在直流接地故障定位裝置中，對信號注入法進行應(yīng)用，像直流系統(tǒng)正負母線中直接注入低頻交流電壓信號，對變電站直流系統(tǒng)的低頻交流電流，可以利用交流電流互感器進行檢測，同時參考交流電流的大小、相位等信息，對直流系統(tǒng)接地故障的位置進行判斷。如果有多個直流電源在變電站系統(tǒng)中，可以對轉(zhuǎn)移負荷法進行應(yīng)用，在出現(xiàn)直流接地故障的時候，可在正常母線中切換饋線支路，從而在帶電狀態(tài)下對多支路接地故障進行排查。

3.3做好蓄電池維護

蓄電池設(shè)計不科學，直接會影響到蓄電池的容量與使用年限，這就需要不斷改善與完備蓄電池的運行與維護。與此同時，強化蓄電池的運行維護以及日常巡視，認真檢查蓄電池的溫度、電體電壓、絕緣電阻，檢查蓄電池的運行條件情況、能否發(fā)出報警信號，對于鉛酸蓄電池、按期對其進行核對性質(zhì)的充放電，對于閥控蓄電池，需要按期全核對性充放電，在運行五年之后，每一年都應(yīng)該開展一次核對性充放電。

3.4接地處理方法

一般情況下每一段直流母線都有相應(yīng)的配置一個絕緣監(jiān)查設(shè)備，配置絕緣監(jiān)查設(shè)備的主要目的是為了可以掌握直流系統(tǒng)當中，正負母線的絕緣情況，是否處于一個正常狀態(tài)下，若是存在直流接地故障，此時，設(shè)備可將故障的大致范圍顯示出來，但是無法將故障的具體位置顯示，進行故障具體位置的定位工作，還需要聯(lián)合手動拉路的方式進行檢查。當接地范圍大致的確定之后，就能夠采用萬能表進行測量，測量母線的電壓狀況，由此判斷出直流系統(tǒng)的接地情況，若是正負極的電壓存在不統(tǒng)一的現(xiàn)象，則可判斷出哪一級為接地極，接地極為電壓低的那一級，在使用拉路法即可確定出故障的具體位置。隨著技術(shù)的發(fā)展，直流系統(tǒng)接地故障處理的方法越來越多，當發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障時，工作人員要保持清醒的頭腦，不擅自處理，將其情況匯報給相關(guān)部門，有專業(yè)的維修人員負責維修工作，維修人員在確保自身安全的前提之下，嚴格按照操作要求，找出接地極點，并對接地極點的正負情況進行準確的判斷。

4.結(jié)束語

直流電源系統(tǒng)在變電站中發(fā)揮著重要作用，做好直流電源系統(tǒng)的管理和維護對提高變電站的運行效率，降低事故發(fā)生率，減少事故數(shù)量等故障都發(fā)揮著重要作用。因此，在實際工作中，直流電源系統(tǒng)的維護人員應(yīng)該做好直流電源系統(tǒng)的管理和維護工作，充分了解其工作原理，提高他們的專業(yè)技能，學習直流電源系統(tǒng)的綜合知識，對直流電源系統(tǒng)進行全面的管理和維護，確保直流電源系統(tǒng)能夠合理運行，確保變電站的高效運行。

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（作者單位：國網(wǎng)山西長治供電公司變電運維室）