淺談變電站直流系統(tǒng)的運行與維護

張四杰 呂勝男

摘要：時代在不斷向前發(fā)展，我國的工業(yè)發(fā)展水平也在不斷提升，整體的經濟發(fā)展水平也逐步提升，為人民創(chuàng)造了更優(yōu)越的生活條件。無論是工業(yè)生產還是人們的生活，電能都作為主要的能源存在，在人們的生活中占據著非常重要的地位，為了滿足社會不斷發(fā)展的需要，我國的電力系統(tǒng)在迅猛發(fā)展，也深深的影響到各個行業(yè)。對電力系統(tǒng)中的每個組成部分做好維護管理工作是保障供電可靠穩(wěn)定的關鍵。直流系統(tǒng)作為變電站的重要組成，其運行的可靠性及穩(wěn)定性是保證變電站安全穩(wěn)定，運行連續(xù)的關鍵。

關鍵詞：變電站;直流系統(tǒng);運行維護;蓄電池

一、直流系統(tǒng)設備狀況

某站為某行業(yè)內部自用的35kV變電站，直流系統(tǒng)包括交流輸入電源、變壓器、整流器、濾波器、蓄電池、逆變電源、充電裝置、直流輸出等主要部分構成。此外還包含一套直流系統(tǒng)所必須的直流電源監(jiān)視裝置蓄電池采用104塊2V（200AH），這樣的目的有利于在某一塊電池出現(xiàn)故障后不至于對整體電壓產生大的影響。負荷開關均為交直流空氣開關。

二、直流系統(tǒng)運行方式

直流系統(tǒng)主要通過直流小母線給二次控制屏內主變保護控制系統(tǒng)、35kV保護控制系統(tǒng)、10kV保護控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的直流電源。此外還給電腦自動化系統(tǒng)、微機五防、遠程監(jiān)控操作等系統(tǒng)提供電源。除了這些常規(guī)部分以外還通過交流逆變系統(tǒng)給一些必須要有可靠電源的附屬系統(tǒng)提供持續(xù)可靠不間斷的電源，如網絡通訊、安防監(jiān)控等等。正常情況下，交流電源通過交流輸入經過變壓器輸入至整流器，將交流電變成直流電，再經過濾波器進行濾波后向負荷輸出直流電[1]。此外也可以同時給蓄電池進行充電。通常情況下為了保證交流輸入的穩(wěn)定可靠，一般交流輸入采用雙回路同時輸入，一主一備，雙路之間可自動進行切換。當負荷輸出增大，整流器輸出不能滿足需要時，蓄電池也同時進行供電。當兩路交流電源同時出現(xiàn)故障造成停電（幾率極小）、交流電源需要停電檢修、整流器故障等情況時，只能由蓄電池向負荷進行供電。在這種情況下需要主要蓄電池的供電能力，在不能盡快恢復整流輸出的情況下，可視站內的具體情況，酌情對部分負荷進行拉閘斷電，以保證站內直流電源的可靠持續(xù)供應。當交流電源或整流器恢復正常后，又可通過整流器向負荷輸出供電和向蓄電池充電。逆變電源相當于是一個和直流系統(tǒng)共用蓄電池的UPS.在交流電源正常運行時通過旁路系統(tǒng)向負荷直接提供交流電源。當交流電源故障或人為停電時將蓄電池組內的直流電通過逆變系統(tǒng)轉換為交流電后進行輸出。同樣在進行逆變輸出時需要同時注意直流負荷和交流負荷，并根據蓄電池的供電能力進行相應的投切，保證重要負荷的供電。

三、直流電源監(jiān)視裝置

該站直流電源監(jiān)視裝置采用的DPOIB智能直流電源監(jiān)視裝置。該裝置可對直流電源系統(tǒng)進行計量、報警、狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄等。該裝置可以顯示整流器電壓電流，蓄電池電壓電流，溫度、放電容量、放電時間等一些關鍵數(shù)據。可以設定蓄電池放電容量、放電電壓以及放電終止電壓等。在進行充電時可以記錄充電電壓電流、充電容量、蓄電池溫升等一系列數(shù)據，也可以根據實際工作需要對這些數(shù)據進行設定，然后再根據設定的相應數(shù)據進行充電。此外該裝置還可以對整流器故障、負荷異常、直流接地等故障進行報警并記錄。從而極大的減少了運行人員對出現(xiàn)的故障進行判斷的時間[2]。

四、蓄電池維護

（一）就初始階段的充放電工作進行闡述

蓄電池內部發(fā)生化學反應是不可避免的，正是由于這些化學反應導致蓄電池有自身放電情況的產生，如果完成了安裝工作需要第一時間開展充電工作，當然這種操作需要在電壓恒定電流限制的情況下。充電工作完成之后需要做標準核容試驗，核試驗工作需要開展至少三次，如果這三次操作之后，電池的容量還是沒有達到既定的容量，一般控制的標準為90%，那么基本可以斷定這個電池的質量是不達標的，所以需要果斷棄掉。

（二）浮充和均充

蓄電池組在正常運行的時候是采用浮充電方式進行的，將浮充電壓值控制在2.25V，切不可出現(xiàn)欠壓的情況，如果有欠壓現(xiàn)象發(fā)生，那么會直接影響電池的使用壽命，所以一定要有效的避免該種情況的發(fā)生，蓄電池一般在正常的狀態(tài)下使用的時候是不需要進行均衡充電操作的，但是在以下幾種情況下需要采取均充充電方式。任意一個電池的浮充電壓都在2.18v以下;在一組電池內，單體之間的浮充電壓差值在O.1V以上;如果遇到突發(fā)狀況要求放電后必須在最短的時間內對電池進行再次充電;對未進行均充滿三個月等。均衡充電的電池組退出運行的時候，需要保持均充時間在十小時以上[3]。

（三）蓄電池維護

定期對單體電池的端電壓以及外殼的溫度進行測量。一般每年都進行一次放電試驗操作，對電池組的容量進行檢驗。如果運行時間在三年內的電池需要每年進行放電容量為全容量的40%的放電試驗，如果電池的運行時間在三年以上，那么需要每年進行全核對性的放電試驗。當然在放電操作前需要進行均充操作，均充環(huán)節(jié)完成之后需要讓電池組保持八小時靜止，然后進行放電容量測試，如果達不到額定容量的80%，則認為電池已經沒有繼續(xù)使用的必要的，需要馬上更換。如果在一組電池中有其中一個電池的電壓不足，那么不需要牽動整體，只需要將這一只電池更換即可，對于電磁的端電壓做好測量工作，但是切記需要在運行狀態(tài)的時候進行測量，如果測出的輸出電壓在一定程度上有所降低，那么需要將蓄電池控制在放電狀態(tài)。充電過程需要控制好電池的溫度，當溫度在45攝氏度以上的時候，必須將充電工作停止，防止電池發(fā)生損壞。

五、結束語

綜上所述，本文結合35kV變電站直流系統(tǒng)的運行情況為例，探究了變電站直流系統(tǒng)的運行維護工作。分析了變電站直流系統(tǒng)運行方式，直流電源監(jiān)視裝置運行，蓄電池運行維護工作，接地故障處理工作等，保障直流系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，充分發(fā)揮變電站的工作優(yōu)勢，促進我們的事業(yè)又好又快的發(fā)展。

參考文獻：

[1]鞠傳佳.淺析變電站直流系統(tǒng)的運行及維護[J].聚醋工業(yè)，2018（1）.

[2]鞠江聲武.淺談變電站直流系統(tǒng)蓄電池運行與維護[J].科技風2014（12）：79-79.

[3]鞠黃永年.淺談變電站直流系統(tǒng)運行維護的幾個問題[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2014：75-77.