變電站直流電源系統改造問題初探

李夢婕

摘 要：直流電源系統是變電站的重要組成部分，它獨立于交流電源系統之外，在電力系統發生故障時，為繼電保護及自動裝置、斷路器的跳合閘提供安全可靠的直流電源。隨著電力系統設備自動化水平的提高，對直流電源的要求也越來越高，直流電源系統的安全可靠性，將會對電力設備的穩定運行產生直接的影響。

關鍵詞：變電站;直流電源系統;改造問題

1《直流電源系統設備檢修規范》涉及的主要內容

國家電網公司在《直流電源系統設備檢修規范》中對其改造更換內容及要求作了明確規定，主要涉及到以下方面。

（1）回路檢查，主要是直流系統接線檢查，包括根據圖紙、實際接線、電纜標識，查清接線，做好標記，必要時應繪制與實際相符的接線圖。

（2）臨時直流電源接入，主要是臨時直流電源的接入和調試，包括臨時充電裝置應能滿足直流負荷要求;臨時直流電源應同時具有絕緣、電壓監察、閃光功能，饋路開關容量、數量應滿足現場運行需要;兩套直流電源的壓差應在5V之內。

（3）負荷轉移，主要是各直流饋路向臨時直流電源轉接，包括對于環網饋路應停一路，轉接一路;允許停電的饋路，應停電轉接;不允許停電的饋路，應帶電搭接;轉接負荷電源過程中，嚴防直流短路、接地和失壓，并做好標記。

（4）拆除，主要是拆除原有舊直流電源設備，包括檢查直流負荷已全部轉出;斷開原有舊直流設備的交、直流電源，驗明確無電壓后拆除引線和設備。拆除過程中嚴防直流短路、接地和失壓。

（5）安裝，主要是新直流電源設備安裝，包括新直流電源設備就位、安裝、接線、調試、驗收、試運行;完善新直流電源設備內標識。

（6）恢復系統運行，主要是各直流饋路從臨時直流電源設備轉接至新直流電源設備，包括對于環網饋路應停一路，轉接一路;允許停電的饋路，應停電轉接;不允許停電的饋路，應帶電搭接;轉接負荷電源過程中，嚴防直流短路、接地和失壓，并做好標記。

（7）拆除，主要是拆除臨時直流電源設備，包括檢查新直流電源設備運行正常;斷開臨時直流電源設備的電源，并驗明確無電壓后，拆除有關接線。作為一線作業人員，我們在大量的直流電源設備改造更換工作中發現此類作業中，將站內設備直流電源由直流舊設備轉接到臨時直流電源設備，再從臨時直流電源設備轉接到新設備的轉接電源工作非常重要，而且作業風險也特別大。

2直流電源轉接裝置改造方法

現階段直流電源設備改造更換作業中作業人員一般采取的都是瞬間停電法和帶電并接法。其中瞬間停電轉接法是在作業中站內重要設備直流電源短暫失電，這人為降低了設備運行的可靠性，在直流系統現場作業中，曾多次遇到過在保護設備瞬間失電時電網發生異常，而保護因失電源不正確動作的情況，此方法不但違反了國家電網公司《直流電源系統設備檢修規范》中關于直流系統改造工作中不允許停電負荷回路，需帶電轉接的要求，也使電網運行存在著極大的安全隱患。

帶電并接法受新、舊兩套直流系統控制與合閘電源電壓設置差異，在負荷電源轉接作業中若新、舊直流電源設備分別直接與臨時直流電源并接，則無論怎樣調節，新、舊電源設備與臨時電源設備之間必然存在一個電壓差≧5V，此時若采取饋線支路依次逐項轉接，將使新、舊兩套直流系統和蓄電池組造成多次環流沖擊，也人為降低了直流系統設備和蓄電池組的運行可靠性。如圖1所示。

以上這些情況使得檢修人員在直流設備改造作業中的轉接電源工作變得極為棘手。

為解決站內裝置直流電源轉接中遇到的問題，曾作了很多嘗試，主要是基于：轉接電源工作中保證站內重要裝置不失電;轉接電源中臨時直流電源設備與新、舊直流電源設備互不干擾、沖擊。本著安全可靠、操作方便和提高工作效率的原則，在電源轉接作業中設計制作了單旁路插接切換直流電源轉接裝置，如圖2所示，裝置中接入臨時電源，裝置內設置各臨時電源支路饋線，并為臨時電源支路設置高通量ZP-300A-1000V二極管旁路。這樣在直流設備拆除時，可以使用直流電源轉接裝置先使臨時電源通過二極管旁路與正常運行電源（舊直流電源設備饋線）并列，合上微型空氣開關。待正常運行電源電纜拆除后，再短接二極管旁路，使臨時電源支路投入運行。這既保證了電源轉接時站內重要設備不失電，也有效避免了電壓差對兩套直流系統和蓄電池組的沖擊影響。

在新直流電源設備組裝和調試完畢后，可以使用直流電源轉接裝置先使臨時電源再次通過二極管旁路，待正常運行電源（新直流電源設備饋線）壓接完畢并投入運行后，再將臨時電源退出運行。這也保證了電源轉接時站內重要設備不失電，并避免了電壓差對兩套直流系統和蓄電池組的沖擊影響。

考慮到要兼顧所有重要設備的不間斷運行，具體施工中采取了各直流電源支路逐項轉接的措施，這也有效杜絕了因裝置內臨時電源支路饋線眾多而發生誤操作的可能。

在實際操作中我們也注意到有些站內設備二次回路電源接線端子無備用端子，這就使得直流系統改造工作中電源電纜帶電搭接極為困難，如圖3所示。

所以建議變電站重要裝置電源回路接線端子應配置可連備用端子，以方便直流電源系統改造作業。

3結語

直流系統是變電站的一個重要組成部分，對變電站的正常運行起著十分重要的作用，我們不但要保證其在運行中設計、配置合理，而且要在其因老化淘汰而改造的工作中充分估計到所要面臨的問題，以便采取行之有效的措施。

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