淺談35～110kV變電站直流系統(tǒng)運行和維護(hù)

摘要：直流系統(tǒng)的主要功能在于提供直流的電源，主要服務(wù)于自動裝置、應(yīng)急電源、事故照明與設(shè)備保護(hù)等，35～110kV變電站的主要組成部分就是直流系統(tǒng)，它是自成體系的，如果切斷了交流電源，它還可以繼續(xù)工作。文章對35～110kV的變電站進(jìn)行了探討，對其中直流系統(tǒng)的運行與維護(hù)進(jìn)行了論述，主要包括的內(nèi)容為對直流系統(tǒng)的監(jiān)控、蓄電池的維護(hù)與保養(yǎng)、異常狀況的運行處理。

關(guān)鍵詞：35～110kV變電站；直流系統(tǒng)；自動裝置；應(yīng)急電源；事故照明；設(shè)備保護(hù)

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）34-0109-02

直流系統(tǒng)的主要功能包括自動裝置、應(yīng)急電源、事故照明與設(shè)備保護(hù)等。使用最為廣泛的領(lǐng)域為變電站，它是一個較為獨立的電源裝置，整個系統(tǒng)的運行方式對其影響也較小。而且當(dāng)遇到突發(fā)的斷電情況時，能自動地使用儲備電源保證電力的供應(yīng)。一般經(jīng)過直流輸出的電壓都較為穩(wěn)定，所以在進(jìn)行回路的故障控制中選用直流較為安全可靠。因為如果使用交流的電源，那么在發(fā)生短路現(xiàn)象時就會使電壓降低，情況嚴(yán)重時，就會出現(xiàn)斷路器拒分的現(xiàn)象。所以在變電站中，直流系統(tǒng)占據(jù)著重要的位置，變電站的安全程度與直流系統(tǒng)的運行有著很大的關(guān)聯(lián)度。所以在日常使用過程中，必須加大對其的維護(hù)力度來保證整個系統(tǒng)的安全運行。

1 對35～110kV變電站直流系統(tǒng)的運行監(jiān)控

為了更好地保證變電站直流系統(tǒng)的運行可靠度，負(fù)責(zé)直流系統(tǒng)的工作人員必須加強對直流斷路器、熔斷器、報警信號、自動裝置等部位的監(jiān)控。在運行的過程中，還要注意對正負(fù)母線對地的電阻值的核查，如果發(fā)現(xiàn)有接地的現(xiàn)象存在，那么就必須要查找出接地的位置，并進(jìn)行針對性的處理。在對電壓與電流的監(jiān)控中，主要是監(jiān)控充電裝備的輸出值、交流輸入的電壓值、直流母線的電壓值等是否處于正常狀態(tài)，并且還需要完善對信號燈和報警裝置的盤查，查看其是否處于正常的運行狀態(tài)。在聽到直流熔斷器與斷路器的報警信號時，必須要迅速地查找產(chǎn)生故障的原因，使之在最短的時間內(nèi)恢復(fù)。

2 對35～110kV變電站直流系統(tǒng)的日常檢查

對35～110kV變電站直流系統(tǒng)的日常檢查的主要內(nèi)容有：一方面，檢查用于放置蓄電池的室內(nèi)是否比較通風(fēng)、消防設(shè)備以及照明設(shè)備是否準(zhǔn)備充分、室內(nèi)的溫度是否都符合要求，室內(nèi)是否放置易燃易爆物品。另一方面，對蓄電池的外觀進(jìn)行檢查，查看其是否清潔或者出現(xiàn)裂痕、有無短路或者接地的現(xiàn)象發(fā)生，再查看每個部位的連片是否緊湊，有無出現(xiàn)松動跡象；另外在對蓄電池的極板進(jìn)行巡查，有無出現(xiàn)變形、龜裂、短路的現(xiàn)象，顏色是否正常，充電的含量是否正常，有沒有欠缺或者是過多的現(xiàn)象發(fā)生，充電裝置直流輸出的電壓和交流輸入的電壓值是否位于正常水平上；同時蓄電池的電壓也是核查的重要組成部分；最后還要檢查各種信號燈與報警裝置的運行聲音是否正常、直流系統(tǒng)的絕緣情況如何；每個支路運行的監(jiān)控信號和指示燈顯示有無一樣；熔斷器的狀態(tài)是否正常；自動空氣開關(guān)的位置是否恰當(dāng)。在完成對35～110kV變電站直流系統(tǒng)的日常檢查過程中，還需要注意直流系統(tǒng)的特殊巡查。該項內(nèi)容主要包括重新安裝或者經(jīng)過改造的直流系統(tǒng)在使用的過程中是否正常；在處理了直流失壓或接地等意外狀況后，要注意特別巡查；在完成蓄電池核對性充放電工作時要進(jìn)行特別巡查；最后如果發(fā)現(xiàn)自動開關(guān)有脫扣的現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)該立即檢查該范圍內(nèi)的其他元件有無損壞或者出現(xiàn)明顯的故障。

3 對35～110kV變電站直流系統(tǒng)異常情況的處理對策

第一，35～110kV變電站直流系統(tǒng)會出現(xiàn)的異常情況主要包括直流模塊出現(xiàn)故障，如單個模塊不能顯示。出現(xiàn)該狀況的主要原因是內(nèi)部的保險絲燒壞。應(yīng)對策略就是首先將其拆開，如果確實是保險絲燒壞則要返廠修理或者直接更換，如果單個模塊能夠顯示，但顯示不正常，則可能是模塊電池的原因，可以進(jìn)行重啟，來使模塊顯示恢復(fù)正常。如果查明是模塊的內(nèi)部出現(xiàn)問題，則首先應(yīng)該將運行系統(tǒng)退出，并查看其他模塊有否出現(xiàn)超載現(xiàn)象。第二，如果是整個直流系統(tǒng)出現(xiàn)問題，那么就應(yīng)該使整個模塊退出運行模式，用蓄電池組來承擔(dān)直流的運轉(zhuǎn)，但是如果時間較長的話，就需選用另一個直流模塊來替代。第三，母線電壓出現(xiàn)異常情況。如果是母線的電壓太高時，則要考慮將浮充的電流降低，這樣才能保證母線的電壓處于正常范圍之內(nèi)，如果是母線的電壓太低時，則首先要查看浮充電流的運作是否正常，再看直流負(fù)載是否加大，如果是突然增加，那么必須要對自動調(diào)壓器進(jìn)行檢查，如果確實有異?，F(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)該馬上啟用手動調(diào)壓器來替代其工作，并安排專人進(jìn)行修理。如果是發(fā)生缺相的現(xiàn)象，則應(yīng)即查看電源，看是電源開關(guān)出現(xiàn)故障，還是接線出現(xiàn)故障，并及時修補好。第四，當(dāng)出現(xiàn)蓄電池警告時，首先觀察蓄電池中的插件是否接觸不良，使得巡檢模塊不能接收電壓的檢測值，如果有，則可以拔下插排然后重新再插，如果此時巡檢模塊能夠繼續(xù)工作就是恢復(fù)正常，如果不能繼續(xù)工作，就應(yīng)該考慮更換巡檢模塊。此外，還要觀察蓄電池內(nèi)的保險絲是否燒斷，如果蓄電池中的實測值處于正常范圍，而檢測值卻顯示為0時，必須應(yīng)用萬能表來檢查熔斷器，如果確實熔斷，就需要立即換新，這樣才能使蓄電池的檢測值恢復(fù)正常。如果發(fā)現(xiàn)蓄電池內(nèi)的檢測值與實測值顯示都不正常時，那么必須要對蓄電池的外殼進(jìn)行檢查，看它有沒有出現(xiàn)漏液或者是鼓起的現(xiàn)象。并查看極板有沒有彎曲變形，如果發(fā)現(xiàn)有以上所述的問題，就必須立即更換新的蓄電池。

4 35～110kV變電站直流接地存在的危害與解決對策

當(dāng)35～110kV變電站直流出現(xiàn)一點接地的現(xiàn)象時，如果沒有出現(xiàn)短路的電流，那么是可以繼續(xù)運轉(zhuǎn)的，但是工作人員還是應(yīng)該要迅速地發(fā)現(xiàn)接地的地方，進(jìn)而消除隱形危險。因為只要另一點也出現(xiàn)了接地的現(xiàn)象，就有可能會出現(xiàn)直流電源短路的現(xiàn)象，使信號裝置和自動裝置出現(xiàn)錯誤運轉(zhuǎn)，這樣就會燒毀熔斷器和繼電器，設(shè)備連接的電源被切斷，進(jìn)而使整個電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。由此可見，必須對直流接地加強監(jiān)控，只要發(fā)生了直流接地的現(xiàn)象，就必須迅速安排專人來排查和修理，避免因為出現(xiàn)直流接地的現(xiàn)象而出現(xiàn)整個系統(tǒng)的故障。endprint

35～110kV變電站直流接地出現(xiàn)的原因也是多方面的。首先可能是因為長期供電，使其負(fù)荷過大，出現(xiàn)超載現(xiàn)象，再加上受到惡劣外部環(huán)境的影響，這樣內(nèi)外相互影響，就使得設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)元件脫落或者端口松動等問題，使其絕緣程度大大弱化，更是增加了其出現(xiàn)的概率。其次，進(jìn)行二次回路的連接或者內(nèi)部的元件組裝不合適也會出現(xiàn)直流接地的現(xiàn)象。例如使用一根電纜來承擔(dān)直流和交流，這樣拉近了兩種電體的距離，就很容易出現(xiàn)接地。再次，長期不進(jìn)行設(shè)備維修，使得設(shè)備老化就無法保證設(shè)備的絕緣性，進(jìn)而導(dǎo)致直流接地。最后，工作環(huán)境不夠干燥、密封不嚴(yán)實、工作人員的誤操作或者在設(shè)備中沒有使用直流電纜等都會導(dǎo)致直流接地的現(xiàn)象發(fā)生。如何來發(fā)現(xiàn)直流接地的位置，也是有一定方法的。先查找出接地原因，辨析是人為因素還是自然因素，如果都不涉及，那么就需要因地制宜，以現(xiàn)象的實際情況來進(jìn)行判斷。另外還可以斷掉一些不太重要的線路來便于接地位置的查找，對于那些較為重要的線路，則需先將供電的回路進(jìn)行分離，采用直流接地儀器來幫助查找接地的位置。一般會按照概率進(jìn)行查找，先查看發(fā)生概率較大的支路，再檢查一般的支路。同時在查找的過程中，需要兩人合作完成。

具體的操作方法為：第一，采用絕緣監(jiān)控裝置，它是完成在線監(jiān)控的一個重要設(shè)備，它不僅能夠顯示出直流系統(tǒng)在運行中的電壓，而且還能采集到母線對地絕緣的相關(guān)情況。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)問題，絕緣監(jiān)控裝置就會對所有電路的相關(guān)信息進(jìn)行收集，并對信息進(jìn)行分析與處理，進(jìn)而幫助工作人員準(zhǔn)備判斷故障出現(xiàn)的原因，并且還能夠顯示出接地的電阻值的大小。該裝置最大的優(yōu)勢在于可以在不切斷電源的情況下完成線路盤查，并且對于直流電源可靠性的提高有著重要的作用。但是，如果出現(xiàn)了多個金屬性接地的現(xiàn)象，那么就必須先找到金屬性接地的相關(guān)支路，只有這樣才能夠繼續(xù)查詢其他非金屬接地的有關(guān)支路。第二，使用瞬間拉路法，首先區(qū)分出每個線路的負(fù)載的重要順序，然后由輕到重地拉斷其所在的支路，如果某一支路在拉斷時，故障消失了，說明接地的位置就在這一支路上。但是該方法也存在著一定的弊端，因為需要將各個支路逐一切斷，所以不能夠很好地保證直流供電的安全性。

5 結(jié)語

在進(jìn)行35～110kV變電站直流系統(tǒng)的運行與維護(hù)時，必須由兩個工作人員配合完成，并且在查找的過程中還要防止直流回路到另外一個接口的現(xiàn)象發(fā)生。想要斷開重要的回路時必須要獲得調(diào)度室的批準(zhǔn)，并且最好將切斷的時間控制在3s以內(nèi)。然后通過表計、信號等多方面的因素綜合分析，來確定接地的位置，進(jìn)而更好地完成35～110kV變電站直流系統(tǒng)的運行與維護(hù)工作。

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作者簡介：陳志芬（1976-），女，重慶人，國網(wǎng)重慶江津區(qū)供電有限責(zé)任公司電氣工程師，研究方向：變電運行。endprint