無人值守變電站直流系統故障分析

閆鵬達

摘 要：無人值守變電站是一種先進的運行管理方式，其實科技不斷發展的產物。無人值守變電站在實際運行過程中需要多方面內容的支持，直流系統是其中最為關鍵的一項內容，也可以將其看作變電站的心臟，其對變電站中各項設備的運行提供保證，是確保無人值守變電站在運行期間不會出現問題的保障。

關鍵詞：無人值守變電站;直流系統;故障分析

近幾年，隨著科技的快速發展，變電站由有人值守逐漸相無人值守運行模式轉變，在該過程中對直流系統的重視程度的不夠，在具體操作過程中，針對直流系統的改造與升級不及時，采用的技術不合理，將會引起各種各樣的問題，輕則會使其對變電站的監控，情況嚴重時，會失去對變電站中各項設備的保護，將會引起嚴重的安全事故，造成巨大的經濟損失。

1 無人值守變電站直流系統故障分析

（1）無人值守變電站在實際運行過程中應用的電源其在重要性上已經與直流系統一樣，在對直流系統進行改造與升級過程中，站用電的升級并未同步進行，變電站無人值守后，變電站在運行過程中，如果因為各種因素出現故障，維修人員需要在一段時間后才能感到事故現場，特別是對一些較為偏遠的變電站，工作人員感到故障現場的耗時更長，變電站運行過程中，用發電出現故障，蓄電池在應用過程中，會長時間放電，這會對蓄電池在具體應用過程中的壽命受到影響，影響變電站的具體運行。

（2）在對直流系統進行升級改造期間，要有一個合理的預案，應當確保變電站在具體運行過程中，電源的可靠性，避免由于電源原因，導致變電站在實際運行過程中出現問題，例如，過渡電源過于簡單，變電站中內有成套的移動過度電源成套設備，沒有成套過度電源備份，這都可能會導致無人值守變電站在運行期間，出現各種各樣的事故。

（3）現階段，我國部區域110kV以及變電站直流電源在具體設計過程中采用的都為單母線、單蓄電組，直流的可靠性程度無法滿足現階段變電站無人值守遠程集控運行的具體需求^[2]。從目前的設計情況來看，直流系統在運行過程中，智能發射一些相對簡單的告警信號，無法對無人值變電站在具體運行過程中的電氣量、運行方式等各項內容進行動態監控，若無人值變電站在運行期間，直流電源出現了故障，此時遠程集控的作用則無法得到發揮，將會成為一個聾子、瞎子，將會失去對無人值變電站的監控，無法采取相應的措施，對無人值變電站進行控制，因此也就無法確保其運行的安全性與穩定性。

（4）在對變電站技術進行升級與改造過程中，應當抓住該過程中的重點內容，從目前的情況來看，應當將重點放在主控設備遙控、遙測、遙信等各個方面，而現階段，無人值變電站重點直流系統受科技等多個方面因素的限制，系統在運行過程中的遙控、遙測、遙信等各項功能還未達到人們的要求標準，同時，直流系統的通信信息集控也沒有達到期望的要求標準，這都會對無人值變電站運行的安全性造成一定影響，這也是相關工作人員在具體工作過程中需要特特別注意的一項內容。

2 解決無人值守變電站直流系統故障的有效措施

（1）提高重視程度，降低將無人能值守變電站中交流電源與直流系統兩者放在同樣重要位置對待，同時對站用電與直流系統進行科學改造升級，并且在該過程中要是直流系統在運行過程中的信息化程度得到進一步提高。在無人值變電站中，在條件允許的情況下，應當大量對一體化電源進行應用，同時在無人值變電站中，應適配備RTS裝置，應當滿足雙站電源能夠自動切換，避免因為電源問題，對無人值變電站的運行造成不良影響。

（2）在改造和升級直流系統過程中，要一個合理的預案，要確保確保過度直流電源自身的可靠性，確保其在實際應用過程中不會出現任何安全問題，同時過渡直流電源應當具有備份，在條件允許的情況下，應當盡量做到直流充電、直流饋線、蓄電池組單元相互獨立，同時在直流饋線單母線分段接線方式下，系統中的兩套過度電源應當各自帶一段母線，母聯兩段母線備投情況下，應當可以進行自動切換，通過該方式，確保直流系統的穩定性，確保無人值變電站運行期間不會出現任何安全問題，并且，通過該方式，在出現直流接地時，也能夠快速完成對接地故障的隔離，避免造成更加嚴重的影響。

（3）在無人值變電站中，為了使變電站直流系統運行的可靠性，在具體接線過程中，可以采取直流單母線分段、雙蓄電池組、雙充電裝置方式，完成相應的接線操作，如果在實際運行過程中，Ⅰ段出現了故障，則可以自動切換到Ⅱ段直流運行，從而使直流電源在運行過程中的可靠性得到進一步提高，同時也為檢修維護提供了充足的時間，方便停電定檢工作的開展，這也使無人值變電站中的直流設備的壽命得到了延長，提高了無人值變電站運行的經濟效益。

（4）在升級改造治理系統過程中，應當對現代科學技術進行合理應用，充分提高直流系統信息化自動程度，同時，應當提高直流系統在具體運行過程中的遙控、遙測、遙信等多項功能，并且，應當實現對直流系統的遠程動態監控，及時發現無人值變電站在運行過程中出現的各種故障，并且要通過合理的措施，完成對故障的處理，確保無人值變電站運行的合理性。

（5）直流系統在變電站中就是一個龐大網絡，在對變電站中的主要設備進行設計改造期間，應當加強對直流回路接線的重視程度，應當盡量進行單元化，并且在確保系統運行合理的基礎上，減少串并回路，完成新電纜敷設后，要做好老電纜隔離與清除工作，在該過程中，拆除必須干凈，并且要減少寄生回路的出現，端子白頭情動清除明晰，并且應當容易檢查、操作、維護，發現直流故障后，應當對存在的故障進行隔離。

接線方式：現階段，直流接線節本都為單母線分段接線方式，依據蓄電池和充電裝置與直流系統在連接上采取不同的接線方式，單母線接線有分為兩組蓄電池、兩套充電裝置的單母線分段接線和兩組蓄電池、三套充電裝置的單母線分段接線，該接線方式可以提高系統運行的穩定性。

接線原則：具體接線過程中，接線的合理性與科學性都會對系統運行的安全性和合理性造成一定影響，因此，在具體接線過程中，要遵循簡單、易操作、安全可靠等各項基本原則。通常來說，要打開兩段母線間的聯絡開關，將整個直流系統劃分為兩個不存在電氣聯系的部分^[5]。每段母線與一組蓄電池和一臺充電裝置相連接，在系統中有第三臺充電裝置，則可以將其作為備用充電裝置中共同應用的兩臺充電裝置，如果在實際運行過程中，某一充電裝置停用，則應當依據接線的具體方式，決定是投入母線間的聯絡開關，還是投入備用充電裝置。每個設備單元對于直流母線單獨連接，通過該方式確保各單元都具有較強的獨立性，這樣便于日后對各項內容進行檢修，并且做好相應的維護工作。

（6）在無人值守變電站中增加輔助設備時，應當對直流電源負載的情況進行充分考慮，直流負載必要在一個合適的范圍內，避免造成不良影響。在無人值守變電站中，針對核心輔助設備，可以考慮應用獨立直流電源，例如，數據網絡交換設備、調控通訊設備，要對一套直流系統故障進行預防，同時，還要避免全數據傳輸、遠程監控中斷事故的發生。

3 結束語

直流系統是無人值守變電站得的心臟，其對變電站的電壓控制，以及信號傳輸都會產生重要影響，在實際應用過程中，應當依據科學原則，做好相應的指導工作，保證適合無人值守站系統接線工作，做好充電設備以及系統內各項設備的檢修、維護、優化，確保無人值守站運行的安全性。

參考文獻

[1]閻志瑞.芻議如何提升無人值守變電站的運維管理成效[J].價值工程，2018，37（11）：55～56.