變電站直流系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)研究

曾德興

摘 要：在變電站中采用穩(wěn)定的直流系統(tǒng)能為信號、繼電保護(hù)等裝置提供可靠的直流電源，保證系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)?；诖?，本文主要闡述了變電站直流系統(tǒng)日常檢查的內(nèi)容，同時(shí)提出了變電站直流系統(tǒng)故障及異常的維護(hù)技術(shù)，包括蓄電池故障的維護(hù)技術(shù)、直流接地和斷線的維護(hù)技術(shù)、監(jiān)控器維護(hù)技術(shù)。通過說明以上變電站直流系統(tǒng)的故障維護(hù)技術(shù)，來為技術(shù)人員提供一些參考。

關(guān)鍵詞：變電站直流系統(tǒng)；額定電壓；繼電保護(hù)裝置

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）03-0161-02

隨著我國供電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，直流系統(tǒng)在變電站中的作用也越來越突出。為了進(jìn)一步確保供電的平穩(wěn)，變電站的工作人員通過對直流系統(tǒng)進(jìn)行日常檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行問題，使用維修技術(shù)，能夠?qū)⒅绷飨到y(tǒng)的故障扼殺在萌芽中。

1 變電站直流系統(tǒng)的日常檢查內(nèi)容

變電站直流系統(tǒng)的日常檢查工作能夠影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，以某電廠的直流系統(tǒng)為例：該廠的直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式是兩段母線，獨(dú)立運(yùn)行，1號母線有A號浮充機(jī)進(jìn)行供電，A浮充機(jī)為1號蓄電池充電。2號母線由B號浮充機(jī)進(jìn)行供電，并給2號蓄電池進(jìn)行充電。每天，該廠的員工需要進(jìn)行四個(gè)方面的日常檢查：

第一，檢查母線的電壓。由于直流電壓過高能夠影響自動(dòng)指示燈、繼電器等設(shè)備產(chǎn)生過熱損耗，導(dǎo)致裝置發(fā)生拒動(dòng)或者誤動(dòng)的問題，因此，工作人員需要在巡視中，檢查母線的額定電壓，一般直流母線的電壓在220kV左右，上下波動(dòng)在5%左右；在母線非正常運(yùn)作下，控制母線的電壓波動(dòng)在15%左右。

第二，檢查蓄電池。蓄電池是一種能量轉(zhuǎn)換的設(shè)備，具有獨(dú)立安全、電壓穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，每只蓄電池浮動(dòng)電壓在2.2-2.3V。工作人員在進(jìn)行日常檢查時(shí)，需要查看蓄電池的外觀有無破損。此外，工作人員也要測定儲(chǔ)存蓄電池的房間的溫度，溫度過高，會(huì)影響蓄電池的壽命；溫度過低，容易造成蓄電池的使用效果。

第三，檢查充電設(shè)備。充電機(jī)需要有可靠的交流電源才能夠保證供電平穩(wěn)。一般來說，工作人員在進(jìn)行直流系統(tǒng)的充電設(shè)備檢查時(shí)，需要確保充電設(shè)備的交流電源能夠從不同的母線獲得，來確保即使某一段電源失電，充電設(shè)備也能夠自投。檢查的內(nèi)容是注意電機(jī)的聲音、輸出電壓、電流值是否在規(guī)定范圍內(nèi)即可。

第四，工作人員還需要檢查直流盤中的不同大小開關(guān)的位置，是否符合運(yùn)行方式。同時(shí)，也要注意二次短路現(xiàn)象，來保證接線可靠，指示燈才能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。以上四個(gè)方面是工作人員在進(jìn)行直流系統(tǒng)安全檢查的重點(diǎn)內(nèi)容，掌握這些內(nèi)容，能進(jìn)一步保證直流系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

2 變電站直流系統(tǒng)故障及異常的維護(hù)技術(shù)

2.1 電機(jī)組維護(hù)技術(shù)

在變電站的直流系統(tǒng)運(yùn)行中，會(huì)由于母線過熱等原因，導(dǎo)致充電機(jī)組停止運(yùn)行，此時(shí)，工作人員需要對電機(jī)組進(jìn)行維修。以某電廠為例，該電廠的1號機(jī)組因?yàn)楣收贤＿\(yùn)，維修人員可以使用2號充電機(jī)組對A段母線進(jìn)行供電，具體流程如下：（1）維修人員將1機(jī)組的啟動(dòng)與運(yùn)行按鈕關(guān)閉，再切斷機(jī)組的連接電源和交流進(jìn)線開關(guān)，確保交流進(jìn)線開關(guān)在“0”度位置。（2）將A、B段母線的進(jìn)線開關(guān)打到A、B端段母線的聯(lián)絡(luò)側(cè)。（3）將B段母線的開關(guān)打到蓄電池側(cè)。

通過這樣的方法，能夠解決某一充電機(jī)組的停運(yùn)問題，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)機(jī)組為兩根母線供電。

2.2 蓄電池故障維護(hù)技術(shù)

如果蓄電池存在故障，或者維修人員要對蓄電池進(jìn)行放電實(shí)驗(yàn)時(shí)，維修人員需要將蓄電池退出運(yùn)行，以該電廠的1號蓄電池為例，維修人員需要應(yīng)用方法：（1）將1號的充電機(jī)組交流進(jìn)線調(diào)至“0”度。（2）將A段母線的進(jìn)線開關(guān)調(diào)至A、B段母線的聯(lián)絡(luò)側(cè)。（3）將1號充電機(jī)組退出運(yùn)行。

如果需要對A、B端的直流母線進(jìn)行倒負(fù)荷運(yùn)作時(shí)，工作人員需要先檢查母線的電壓與額定電壓的差值是否在5%左右，然后檢查解環(huán)點(diǎn)的位置是否準(zhǔn)確，如果準(zhǔn)確，需要合上已經(jīng)斷開的直流母線開關(guān)，同時(shí)迅速斷開另一直流母線的開關(guān)[1]。

2.3 直流接地和斷線的維護(hù)技術(shù)

直流接地是直流系統(tǒng)容易發(fā)生的運(yùn)行問題之一，當(dāng)直流接地時(shí)，如果沒有其他的電路回路，有可能造成斷電保護(hù)器誤動(dòng)，或者故障拒動(dòng)，以上兩種情況都會(huì)直接導(dǎo)致保險(xiǎn)熔斷和元件損壞。因此，在處理直流接地時(shí)，維修人員要迅速排查故障。

首先，維修人員要確定接地的電極，當(dāng)接地故障發(fā)生后，監(jiān)控器和絕緣裝置都會(huì)發(fā)出警報(bào)。當(dāng)直流系統(tǒng)額的絕緣性能良好時(shí)，絕緣裝置會(huì)顯示電壓的正負(fù)極，當(dāng)任何一極發(fā)生斷電后，另一極電壓就會(huì)迅速升高，超出范圍值。如果發(fā)現(xiàn)電極的電壓都升高，且絕緣裝備沒有發(fā)出信號，維修人員需要快速的找出原因。

其次，當(dāng)直流接地后，維修人員需要參考天氣和工作情況，來找出接地點(diǎn)。維修人員可以現(xiàn)在室外查找，對照明系統(tǒng)、信號的回路等事故多發(fā)位置進(jìn)行仔細(xì)檢查，如果無誤后，需要對主合閘和繼電保護(hù)回路進(jìn)行查找，查看不同回路的電壓，查找順序要按照從小到大的原則，從10kV-110kV-220KV；同時(shí)，在查找直流接地的時(shí)候，也要按先簡單后復(fù)雜的回路檢查方式。如果和繼電保護(hù)有關(guān)，需要和上級部門請示，才能停止繼電保護(hù)。停止繼電保護(hù)的時(shí)間要短，防治誤動(dòng)，在檢查繼電保護(hù)回路的時(shí)候，需要有專業(yè)技術(shù)人員在旁。

第三，注重人員安全。如果有工作人員在二次回路上作業(yè)，需要通知其立即停止作業(yè)，指導(dǎo)接地危險(xiǎn)解除為止。如果接地危險(xiǎn)無法接觸，需要立即報(bào)備上級部門，不能使直流系統(tǒng)再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。若有一條直流出現(xiàn)接地情況，需要用解環(huán)點(diǎn)的刀閘，將母線側(cè)空斷開，來清除故障問題。最后，故障清理完成后，需要將母線的刀閘合上，恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)。

斷線是變電站出現(xiàn)的另外一種異常，雖不多見，卻能夠產(chǎn)生巨大的危害。比如，在2015年，某變電站的工作人員在進(jìn)行直流系統(tǒng)日常檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)控制回路出現(xiàn)斷線，所有的開關(guān)全部失靈，電壓不穩(wěn)問題。工作人員第一時(shí)間將這種情況上報(bào)給上級部門，部門領(lǐng)導(dǎo)高度重視，及時(shí)組織維修人員和其他工作人員進(jìn)行搶修，最后解決了斷線問題。在搶修過程中發(fā)現(xiàn)，斷線的原因是由于直流接地導(dǎo)致的斷路器出現(xiàn)誤動(dòng)，進(jìn)而影響供電平穩(wěn)。因此，維修人員在檢查期間，如果發(fā)現(xiàn)斷線情況，需要盡快報(bào)告上級部門。

2.4 監(jiān)控器維護(hù)技術(shù)

變電站的直流系統(tǒng)還有可能出現(xiàn)監(jiān)控器報(bào)警問題。導(dǎo)致監(jiān)控器報(bào)警的問題包括充電故障、控母電壓異常、絕緣故障以及熔絲故障。維修人員在面對以上異常或者故障的時(shí)候，需要采取針對性的方法，來解決監(jiān)控器報(bào)警問題[2]。

首先，針對充電機(jī)故障導(dǎo)致“直流系統(tǒng)故障”燈亮?xí)r，維修人員需要通過面板信息，明確是哪一號充電機(jī)組發(fā)生了故障，然后檢查充電機(jī)的指示燈，檢查輸出電壓和電流是否在規(guī)定值內(nèi)，如果是哪號機(jī)組的電壓和電流超出額定數(shù)值的10%，就能夠確定故障機(jī)組。這時(shí)，維修人員需要關(guān)閉該機(jī)組的啟動(dòng)按鈕，最后關(guān)閉電源的開關(guān)。

其次，針對控制母線電壓異常導(dǎo)致“故障”燈亮?xí)r，維修人員需要觀察出是哪段母線出現(xiàn)異常，然后找到具體母線，測試電壓表顯示的母線電壓值，來判斷故障母線。在檢測出故障母線后，要查看充電機(jī)的電壓是否正常，如果發(fā)現(xiàn)問題，要第一是時(shí)間上報(bào)，在批準(zhǔn)后，才能夠做具體處理。

第三，針對交流故障導(dǎo)致“故障”燈亮?xí)r，維修人員需要檢測出交流輸入方的電壓值，查看是否存在整段交流電數(shù)值消失情況。若是數(shù)值消失，維修人員要檢查開盤的開關(guān)側(cè)運(yùn)行狀況，來做出相應(yīng)的操作。

比如，湖北襄陽供電檢修分公司變電運(yùn)維室通過開展站用交直流電源專項(xiàng)隱患排查工作，發(fā)現(xiàn)部分110千伏站直流系統(tǒng)充電元器件老化，蓄電池出現(xiàn)欠壓現(xiàn)象，存在安全隱患。為了保證直流系統(tǒng)的可靠性，變電運(yùn)維制訂詳細(xì)措施，按照規(guī)程要求進(jìn)行了核對性充放電試驗(yàn)，及時(shí)更換蓄電池組等工作。據(jù)悉，該變電站已完成9座110千伏變電站直流系統(tǒng)更換改造工作，5座220千伏變電站直流系統(tǒng)維護(hù)及定檢工作，將安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)，為保障襄陽電網(wǎng)的健康穩(wěn)定運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

綜上所述，變電站直流系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)能夠保證供電平穩(wěn)。在此基礎(chǔ)上，維系人員通過確定接地的電極，能夠快速的找出接地原因，來確定解決對策，同時(shí)，通過用解環(huán)點(diǎn)的刀閘將母線側(cè)空斷開，能夠解決“故障”燈亮問題。因此，在遇到變電站直流系統(tǒng)維護(hù)問題時(shí)，可以通過應(yīng)用充電機(jī)組、蓄電池等維修技術(shù)來解決。

參考文獻(xiàn)

[1]潘紀(jì)良.變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行及維護(hù)檢查研究[J].低碳世界，2016，（24）：70-71.

[2]盧海云.淺談變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，（11）：139-140.