變電站直流系統(tǒng)反事故技術措施探討

摘 要：直流系統(tǒng)主要為變電站二次回路中的保護、信號、控制及事故照明等裝置提供電源，是變電站安全穩(wěn)定運行的血液，強化其反事故措施的落實，具有重要的現(xiàn)實意義。本文簡述了直流系統(tǒng)的組成及運行維護的方法與內(nèi)容，分析了通常存在的問題，旨在強化反事故技術措施的落實，提高變電站直流系統(tǒng)安全運行水平。

關鍵詞：變電站直流系統(tǒng)；反事故技術措施；安全運行

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.180

0 引言

直流系統(tǒng)為站內(nèi)的控制系統(tǒng)、繼電保護、信號裝置、自動裝置提供電源。除了少數(shù)簡易配電變電站使用交流操作電源以外，常規(guī)變電站都采用直流操作電源。直流系統(tǒng)的可靠與否，對這些常規(guī)變電站的安全運行起著至關重要的作用。然而，在現(xiàn)實的變電站中，特別是在35kV變電站中，存在許多反事故措施落實不到位的情況，嚴重威脅著安全運行。

1 變電站直流系統(tǒng)的簡單組成

變電站直流系統(tǒng)主要由電池屏和直流充饋電屏兩部分組成。直流充饋電屏主要是由機柜、整流模塊、直流綜合監(jiān)控系統(tǒng)、絕緣監(jiān)測單元、電池巡檢單元、調(diào)壓單元及一系列的交流輸入、直流輸出、電壓電流儀表等單元組成。

2 結合十八項反事故措施要求和應用實際，歸納起來存在諸多問題

2.1 設計選型及配置不滿足要求

未按規(guī)定配置足夠數(shù)量的充電模塊，或者單臺模塊額定輸出容量過小，或者未配置直流系統(tǒng)絕緣檢查裝置，或者未配置電池巡檢單元，并且所配絕緣監(jiān)測裝置應具備交流竄直流故障的測記和報警功能。除蓄電池組出口總熔斷器以外，其他回路均應采用直流專用斷路器，并滿足上、下級之間的級差配合要求。當直流斷路器與蓄電池組出口總熔斷器配合時，應考慮動作特性的不同，對級差做適當調(diào)整。

2.2 設備安裝通常存在的問題

未按照有關要求，容量在200AH以上的蓄電池組應設置單獨的蓄電池室；蓄電池室未配置通風、調(diào)溫、防爆型照明等裝置；組屏安裝的蓄電池排列不整齊有序，標識不清晰、未依次編號；蓄電池間距小于15mm，與上層隔板間小于150mm，通風散熱設計不合理，測溫裝置工作不正常等等。

2.3 運行維護中存在的問題

高頻開關電源設置不合理，其輸出電流電壓不是偏高就是偏低，浮充、均充的設置不合理。長期以來，達不到浮充、均充的要過，嚴重影響其使用壽命。未按規(guī)定進行蓄電池抽測和普測，未能及時發(fā)現(xiàn)蓄電池不均的情況，不能及時進行核對性充放電進行活化處理，或者盲目更換壞死電池造成新舊不同、容量不同的電池混用，影響整組電池壽命。未嚴格按規(guī)定落實蓄電池充放電檢測。直流系統(tǒng)一點接地運行，沒及時查找處置。

3 直流系統(tǒng)的常見故障及其處理方法

3.1 接地故障

直流系統(tǒng)一點接地是變電站直流系統(tǒng)最常見的故障，由于尚能正常運行，往往被忽視。查找的原則和方法：（1）利用絕緣監(jiān)測單元實時監(jiān)測信息，根據(jù)支路絕緣信息和母線對地絕緣信息，初步確定接地故障所在的支路。⑵拉路檢查法是根據(jù)負載的重要性，及回路的復雜性，依次短時間斷開直流屏上的各直流負載支路。當斷開某支路后故障消失，說明接地就在該支路上。然后繼續(xù)運用瞬時停電法，確定故障在那一條支路上。直流接地往往發(fā)生在戶外潮濕的地方，空間狹小容易卡破外皮的地方。直流接地根據(jù)其檢測嚴重情況，可以分為金屬性接地和非金屬性接地。金屬性接地點電壓為零，支路絕緣電阻檢測為零，幾乎不受天氣影響，容易查找排除。非直接接地故障，經(jīng)常由好幾個支路共同作用而形成，受潮濕的環(huán)境和雨天影響較大，接地點接地電壓不穩(wěn)定，支路絕緣電阻檢測忽大忽小，不容易查找。

3.2 其他故障處理

（1）整流模塊故障，無輸出，檢查交流輸入是否缺相，各接線有無松動、脫落、斷線等，檢查電源和開關是否正常，檢查熔斷器是否熔斷。（2）自動調(diào)壓裝置不正常，啟動手動調(diào)壓裝置，退出自動調(diào)壓裝置，安排維修，恢復后切換至自動。（3）儀表顯示母線電壓異常，測量母線電壓，若與顯示一致，則檢查綜合監(jiān)控系統(tǒng)對整流參數(shù)進行修改，使其恢復正常；若與顯示不一致，說明儀表已損壞，需更換。（4）電池巡檢單元顯示電池電壓個別異常，或者一部分（一般為連續(xù)編號）不顯示電壓。若實測電池電壓異常，則取下對其補充電，活化后恢復；也可能是電壓檢測熔斷器熔斷。若一部分電池電壓異常，一般為采樣模塊電源損壞或者其電源掉電；（5）監(jiān)控模塊通訊中斷，檢查通訊接口是否接觸不良。

4 直流系統(tǒng)的運行與維護

針對高頻開關電源使用壽命不長的實際情況，根據(jù)設備運行工況和老化情況，結合反事故措施計劃，安排技術改造，更換老舊設備，消除事故隱患。以閥控蓄電池組為例：正常情況，應以浮充電方式運行，浮充電壓值應控制為（2.23～2.28）V×N，一般宜控制在2.25V×N（25℃時）；均衡充電電壓宜控制為（2.30～2.35）V×N，當電池端電壓為2V時，N即為電池節(jié)數(shù)（一般為104），當端電壓為12V時，N等于6乘以電池節(jié)數(shù)。新安裝或大修后的閥控蓄電池組，應進行核對性充放電試驗，以后每隔2年進行一次核對性充放電試驗，運行4年以后，應每年作一次核對性充放電試驗。變電站若只有一組閥控蓄電池組，不能退出運行時，最多允許用I10（10小時充放電電流）電流放出其額定容量的50%，在放電過程中，單體蓄電池電壓且不能低于1.9V。放電后，應立即用I10電流進行恒流充電，在蓄電池組電壓達到（2.30～2.33）V×N時轉為恒壓充電，當充電電流下降到0.1I10電流時，應轉為浮充電運行。

5 結束語

直流系統(tǒng)的重要性不容忽視，只要我們嚴格落實反事故措施，規(guī)范直流電源系統(tǒng)的運維檢修管理，就可以提高變電站直流系統(tǒng)運行維護管理水平，從而提高變電站安全運行整體水平。

參考文獻：

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[3]徐衛(wèi)，李晶.加強直流電源系統(tǒng)運行維護和專業(yè)管理[M].北京：中國電力出版社出版，1999.

作者簡介：李永昱（1979-），女，土家族，湖北巴東人，本科，助理工程師，研究方向：電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。