淺析變電站直流系統的運行與維護

肖超 貴州盤江電投發電公司分公司

1 引言

伴隨著我國經濟與科技的不斷進步，科學家們在對變電站系統的運行與維護工作也越來越重視。變電站直流系統扮演著給變電站的各種工作供給直流電源的角色，與此同時，也扮演著給操作系統供給穩定的操作電源的角色，所以，變電站直流系統在變電站所有的工作中所起的作用是舉足輕重的，它不但是變電站工作的基本條件，而且在變電站的工作中起著保護作用，因此，科學家們對變電站直流系統的的運行與維護越發地重視。

在整個變電站體系中，變電站直流系統是最關鍵的組成部分，而它的工作內容就是給變電站的正常運行供給充足的直流電流。在中國的供電系統中，對變電站體系來說，為了對變電站的正常運行和安全運行有所保障，一般情況下，會搭配繼電保護系統，而在保護系統中，采用二次設備保護供電系統和變電系統的安全性。如若發生故障，繼電保護系統就可以把相應的故障組件有力地阻隔在供電系統的外界，進而實現對大面積內供電系統和變電系統的保護作用，確保它們可以繼續正常運行。

2 變電站直流系統的組成

變電站直流系統的組成部分主要包括以下幾個：其一是交流配電單元；其二是直流配電單元；其三是直流饋線單元；其四是蓄電池單元。

交流配電單元的主要職能是給直流系統供給可靠安全的直流電流，同時要具備穩壓作用，還要滿足防雷的安全要求。直流配電單元的主要職能對通過交流配電單元的穩壓交流電加以整合，同時輸出給蓄電池充電的直流電流。直流饋線單元的主要職能是完成對輸出電流的監測與反饋，如果電壓發生紊亂便可以進行及時地調節。蓄電池單元的主要職能是完成直流電的儲能工作，同時對蓄電池進行監測，保證它可以完成蓄能和放電的穩定運行。

大部分的變電站直流系統均選用單母線分段的雙電雙充的形式，大部分電池均選用閥控鉛酸蓄電池，而且大多數的充電設備均是智能開關充電設備，小量的是相控整流設備，負荷開關通常采用熔絲開關。直流載荷通常選用環狀供電網絡，同時各個環形的電源均需分別接于兩段母線上。具體效果圖如下：

3 直流系統故障處理措施

因為在變電站的直流系統中一端接地，所以特別嚴重的故障一般不會出現，然而我們仍然要保持高度的警惕。假如工作中出現疏忽，將直流系統中的兩端接地，便會導致斷路器等裝置的拒動，或者發生更嚴重的事故。所以，如果直流系統出現一端接地，則需要我們立刻排查并排除系統故障。但是考慮到安全問題，在排查接地故障時需要兩個工作人員配合進行，才能完成整個排查工作。確保接地回路后，還需要對回路上全部的連線和設備進行檢查。若是回路上無法接地，則要用母線和蓄電池組或是充電裝置等各個原件進行檢查，直到發現接地位置從而排除故障。

選用絕緣監測單元進行監測，由于直流支流不需要斷開，所以不會對直流供電的穩定性造成影響。然而當出現回路中多個金屬點處于接地狀態的現象，就有必要對金屬接地的支路進行排查，同時排查支路上的故障。接著才可以進行下一步的檢查，即檢查非金屬的接地支路。之所以進行該工作，是由于當金屬被接地后，信號到達金屬接地則不用經過另外的支路。只要排除了金屬接地的故障，才可以排查其他非金屬的接地支路。除此之外，當直流電源處于斷開狀態時，且不可讓直流缺少電壓，如若故障發生，則要立即給停電的直流負載提供電能，這樣才能準確無誤地確認接地位置，進而排除故障，使得直流系統正常運行。

4 直流系統的運行維護管理

4.1 蓄電池室的維護管理

通常情況下，蓄電池室的溫度要恒為5-30℃，最熱溫度值要小于35℃，同時還要求通風效果要良好。與此同時，蓄電池室還要求照明程度要好，并選用防爆燈具。只要是安裝于臺架上的蓄電池組，均要采取防震措施。此外，要對蓄電池室內的溫度值和門窗的情況做一定期的排查，每個月要按時排查電池通風性能、照明性能以及消防設備。

4.2 蓄電池的運行與維護

在蓄電池的監測設備中，電池巡視儀是關鍵的監測裝備，這是由于它能夠在短時間內檢測到發生故障的電池，同時還能夠檢測蓄電池組的溫度是否滿足要求。然而由于直流系統在工作時輸出的電流量小，另外電池容量較小或是漏液損壞等是不能通過電池巡視儀的排查。所以，我們要按時檢測蓄電池的連接片是否有損壞或是松動的問題，在電池殼體內部是否存在變現和漏液的問題，是否潔凈等問題。蓄電池的運行與維護要注意各項問題。如若蓄電池出現腐蝕現象，則要立即更換，松動要調整至規定所指定的扭矩。

4.3 充電設備的運行與維護

蓄電池和蓄電池室除了要做定時的排查，還要定時地排查充電設備的直流輸出電壓和交流輸入電壓是否精確，表計信號強度的高低，工作時的噪音是否滿足要求，絕緣效果是否良好等。由于交流電源處于中斷狀態時，蓄電池組需要連續地向直流母線提供電能，所以要對母線的電壓的進行調解和控制，從而使得母線電壓足夠可靠。然而當蓄電池組等輸出的容量比額定容量大20%以上，則要用到交流電源提供電能，同時要立馬用自動啟動或是手動啟動的方式開啟充電裝置。從正確充電的角度看，蓄電池組的充電工作要參照恒壓充電到浮充電的形式完成蓄電池組的充電工作。

4.4 絕緣監測設備的運行

變電站直流系統在工作過程中絕緣監測設備能夠對設備的實際檢測值和顯示值的一致性進行監測。

4.5 微機監控設備的運行

變電站直流系統在工作的時候，與它同時工作的還有微機監控設備，第一步要經過操作把按鈕轉換至相關參數或是相關功能處，由于微機監控設備的每個參數的確定要具備特定的監督作用和權限設定作用。當微機監控設備發生故障時，如果事先準備了充電設備則先使用備用充電設備，同時把發生故障的微機監控設備停止運行。然而，若是沒有事先準備備用充電設備，則要采用手動操作，把按鈕切換到所需運行的形式，進而把微機監控設備的運行采取停止命令，通過多次排查檢修后重新進行工作。

5 結語

綜合正文的相關闡述，表明了變電站直流系統的正常工作的基本條件是變電站直流系統正常運行的基本要求，那么變電站直流系統的維護就是變電站直流系統正常工作的關鍵保障，這兩者要相輔相成。要想建立一個完美的變電站，第一點是它要具有變電站正常工作的基本條件，只要滿足了變電站直流系統的正常工作的基本條件，變電站才可以發揮自身的功能；第二點是變電站要做好直流系統的后期維護，尤其是要細心維護直流系統中的蓄電池。只要具有變電站直流系統正常工作的基本條件，同時保證直流系統的后期維護效果最佳，變電站的運行便能如行云流水，從而使得變電站的安全性能有所提高，供電的穩定性便會隨之提升，這對保障電網的安全運行有著不可比擬的意義。