淺談變電站直流系統的運行維護

楊莉敏

摘 要：變電站直流系統能否正常運行直接關系到電網運行的運行水平和服務效率，是社會生產順利實施的重要因素。近年來，由于大量新技術和新設備的應用，變電站直流系統工作能力得以提高的同時，運行維護的難度也顯著增加。變電站直流系統運行維護已經成為電力企業普遍關注的問題。文章首先介紹了直流系統的基本概念，然后討論了變電站直流系統運行中存在的問題，最后就變電站直流系統運行維護提出相關對策。

關鍵詞：變電站；直流系統；運行與維護

引言

直流系統是變電站系統重要的有機組成部分，也是交流系統的有效補充。在工業化生產日益發達的今天，電力系統環境越來越復雜，供電壓力越來越大，直流系統以其穩定、獨立、可靠的供電特點在社會生產中發揮的作用越來越大，是經濟建設和社會穩定的重要保障。隨著科學技術的發展，直流系統技術要求和系統復雜性越來越高，管理使用和維護保養的壓力也越來越大。加強變電站直流系統運行維護相關內容的研究，對于改善直流系統運行狀態，提高直流系統維護管理水平，保障供電安全具有重要現實意義，也是工業發展的時代要求。

1 變電站直流系統的概述

作為變電站中可獨立操作的電源設備，直流系統負責向各種設備提供直流電源。由于其獨立性與穩定性，及在一般情況下不受系統運行方式影響的特點，在系統外部交流電發生故障不能正常供電時，直流系統能夠通過蓄電池的方式為設備提供直流電源，從而保障系統的正常運行。因此，直流系統廣泛應用于企事業單位開關控制、事故照明、信號設備以及系統監控等重要并需要穩定供電的環節。直流系統采用模塊式管理方式，通過監控系統，對蓄電池中各功能模塊的運行狀態與參數等相關信息實時實施采集與測量，以此為基礎實現對直流系統予以有效的控制與管理的目的，通過對系統運行時各環節的自動調節處理，不斷優化系統運行環境，有效提高系統安全性，從而為變電站的長期穩定運行提供安全保障。直流系統一般由蓄電池組、微機絕緣監測裝置、高頻開關電源整流模塊等三部分組成。

2 變電站直流系統的組成

當前，變電站直流系統多數采用的是單母線分段的雙電雙充的工作方式，使用的蓄電池都是閥控鉛酸蓄電池。在充電裝置方面，智能高頻的開關電源充電裝置是目前變電站直流系統充電裝置的主流，相控整流充電裝置所占比例極少。

3 變電站直流系統運行中存在的問題

直流系統是電力系統的重要組成部分，一直受到電力企業的高度重視。但由于主、客觀等多種原因，在實際工作中直流系統在蓄電池、充電過程、絕緣監察裝置、直流系統接線及上下級配合等方面還存在許多問題，影響著系統正常工作。下面對這些問題進行詳細闡述。

3.1 蓄電池存在的問題

作為常見的蓄電裝置，直流系統使用的蓄電池生產廠家很多，每一個廠家的產品都有其特點，再考慮到蓄電池種類和規格的差異，使得蓄電池個體差異情況相對突出。而日常維護保養不到位也會造成蓄電池功能指標、使用期限發生改變。這些因素綜合起來，使得蓄電池的工作狀態波動明顯，提高了蓄電池或電池組發生故障的可能性，給電網安全穩定運行帶來負面影響。

3.2 充電過程中存在的問題

充電機是直流系統的重要環節。如果充電機缺乏細致的日常維護保養，電壓日常整定不到位，或者由于變電站相控電源自身原因，使得設備運行過程中發熱過度、損耗過多，就極可能縮短電池的使用壽命，從而降低直流系統整體工作水平。

3.3 絕緣監察裝置存在的問題

絕緣監察裝置常見故障包括插件損壞、裝置死機、插件燒毀等。由于絕緣監察裝置的運行狀態受制于直流系統的網絡拓撲結構，在下一級回路與小母線相接又產生了環網結構，而現場大部分絕緣監察裝置都是采用輻射型檢測原理，從而導致了失地時雖然能夠發出警報卻無法正確選線的問題。

3.4 直流系統接線及上下級配合等方面存在的問題

在直流系統接線方面，由于環網結構的存在，使得空氣開關熔絲上下級配合難度變大。環網結構使得回路迂回，系統發生故障時排查故障點位置難度高，在老舊變電站以及絕緣水平總體下降的變電站這種情況尤其突出。在直流空開熔絲上下級配合方面，直流回路中的熔斷器、空氣開關能夠為發生過流和短路故障的系統各出線提供有效保護，是發生故障時斷開或隔離饋線回路供電網絡的重要元件。

4 變電站直流系統的維護對策

4.1 加強充電設備的維護

4.1.1 蓄電池工作環境相對復雜，容易受到多種不良影響和損害。針對各種影響因素加強蓄電池和充電設備的日常維護保養，提高充電設備工作水平和使用壽命，是變電站直流系統工作人員日常工作的重要內容。蓄電池常見的危害情況有：充電設備的紋波和電壓因受到逆變電源諧波的影響而出現超標現象、直流系統因受到相控型充電設備的影響而出現紋波參數超標現象、蓄電池因充電設備監控系統內部參數設置失誤而發生充電不足或充電過多等現象。

4.1.2 加強充電設備維護保養，重點要做好交流輸入電壓和直流輸出電壓的檢查工作。同時，要仔細檢查保護信號、電流等工作狀態是否正常。經過長期實踐總結，我們知道當變電站交流電源發生異常中斷時，供電系統會轉為直流系統，由蓄電池組向直流母線供電。在這種情況下，要確保母線電壓符合工作要求，并保持穩定狀態向外輸出。

4.1.3 變電站直流系統在正常工作時，直流電源由充電機負責提供，此時的蓄電池處于浮充狀態。只有當交流電源因故中斷時，才會由蓄電池為變電站直流系統供電。所以，為有效保障蓄電池正常運行，就必須加強充電機的運行維護，提高管理水平。要建立并嚴格執行質量責任制，工作人員沒有做到位的，處罰工作人員并責令整改，部門沒有做到位的，處罰部門相關負責人并責令整改。要通過健全的管理制度建立起完善的質量管理體系，通過行之有效的獎罰措施加強管理力度，不斷總結經驗、吸取教訓，提高業務水平，從而降低設備發生故障的可能性。

4.2 加強工作人員培訓教育工作

工作人員是變電站直流系統運營維護工作的關鍵。從以往的經驗可知，許多問題產生的根本原因在于工作人員的職業素養和業務水平不足。電力企業要加強員工教育，從思想認識和業務能力兩個方面著手，多措并舉，全面提高工作人員工作水平。一要加強員工安全意識教育培訓。由于電力企業的特殊性，安全工作必須常抓不懈。企業要通過專題講座、展覽等形式，使員工認識到安全生產的重要性，加強對安全規章的認識和了解，提高員工安全工作水平和自救能力。二要加強業務培訓。從專業知識和實際操作技能方面加強教育，不斷提高職工的業務水平，同時，通過科學合理的績效激勵機制，激發員工工作積極性、主動性和創造性，用經濟手段對員工工作業績進行強化，從而提高企業的整體工作水平。

5 結束語

直流系統意義重大，但由于表現機會不多，所以受到的關注相對不高，一定程度上影響了企業對于直流系統管理維護的力度。電力企業要充分認識到直流系統在電力系統中的重要作用，采取科學有效措施，加強直流系統運行維護，從制度上、從人員上、從資金上為直流系統運行維護做好保障，夯實基礎。工作人員日常工作中要認真履行檢查、維護職責，及時發現并妥善處理直流系統運行中的缺陷和異常情況，防止事故發生和擴大，從而保證變電站安全運行，提高供電的可靠性。

參考文獻

[1]趙軍，石光，王浩彬，等.變電站直流電源遠程監控及維護系統設計[J].水電能源科學，2012，30（4）：149-151.

[2]鐘偉強.論變電站直流系統運行維護[J].科技資訊，2010（6）：127.

[3]肖志強，吳文斌，范運珍.智能變電站與常規變電站運行維護的幾點關鍵區別[J].華中電力，2013（3）.