變電站直流系統(tǒng)運行維護的現(xiàn)狀和應對方法

羅志恒

廣東電網(wǎng)有限責任公司中山供電局 廣東 中山 528400

在變電站系統(tǒng)當中，直流系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，變電站直流系統(tǒng)運行狀態(tài)關系到變電站運行效果。因為變電站直流系統(tǒng)中具有較多的設備，因此在運行工作中很容易發(fā)生問題，增加了運行維護工作的難度，影響到變電站直流系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。電力企業(yè)需要加強變電站直流系統(tǒng)運行維護工作，及時解決運行維護工作中的問題，保障變電站直流系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

一、概述變電站直流系統(tǒng)

(一)變電站直流系統(tǒng)的組成。當前我國直流系統(tǒng)具有較多的生產商，缺乏統(tǒng)一的設備配置標準，但是變電站直流系統(tǒng)整體工作原理并沒有較大的差異性。變電站直流系統(tǒng)主要是利用模塊化管理方式，主要包括充電裝置模塊和微機監(jiān)測裝置以及控制單元。[1]

(二)變電站直流系統(tǒng)工作原理。變電站直流系統(tǒng)利用浮充方式完成蓄電池充電工作，如果發(fā)生了合閘故障或者照明故障之后，利用蓄電池組繼續(xù)供電。根據(jù)實際情況，并列運行蓄電池好整流裝置，利用這種方式會形成環(huán)形供電網(wǎng)絡結構，分別連接每環(huán)電源和兩段直流母線，保障直流系統(tǒng)的可靠性。

變電站直流系統(tǒng)交流配電單元模塊負責控制兩路交流輸入，同時切換為一路。經(jīng)過濾波和整流處理之后，轉變交流電為直流電，因此對于不同的設備模塊實施供電。如果交流輸入階段發(fā)生故障問題，將會停止供電，繼續(xù)利用蓄電池完成供電。利用監(jiān)控單元模塊可以遠程在線監(jiān)控各種模塊的工作情況，同時可以報警異常數(shù)據(jù)信號。消除了故障問題之后，可以實現(xiàn)正供電，充電單元模塊結合監(jiān)測數(shù)據(jù)，確定是否需要回復蓄電池供電。

二、變電站直流系統(tǒng)運行維護的現(xiàn)狀

(一)元件故障。在變電站直流系統(tǒng)運行維護過程中，充電模塊發(fā)揮著重要的作用，如果發(fā)生通訊中斷和保護動作不合理等問題，如果充電模塊運行情況正常，顯示出均流運行，發(fā)生異常情況之后將會產生故障。

當前很多變電站中利用不同的接地系統(tǒng)，在實際運行工作中存在著環(huán)境因素和人為因素，系統(tǒng)接地之后，將會產生繼電保護誤動和拒動等問題，尤其落實兩點接地之后，將會引發(fā)直流電源短路情況，因此變電站需要配置直流絕緣監(jiān)測設備，避免進一步擴大故障。

此外維護人員和檢查人員忽視調度管理實時性監(jiān)測數(shù)據(jù)，無法及時處理直流系統(tǒng)運行過程中的問題，變電站直流系統(tǒng)穩(wěn)定性也會因此受到影響。[2]

(二)二次回路故障。為了優(yōu)化變電站直流系統(tǒng)維護效果，變電站需要構建內部結構和系統(tǒng)更新機制，但是在擴建項目當中，面臨變電站直流接地和裝置故障等，如果沒有及時查處和控制故障，將會降低運行管理模式的效果。

此外操作人員工作行為不當，將會影響到直流系統(tǒng)運行過程，影響到線路接線的準確性，還會影響到安全管理效果，變電站直流系統(tǒng)運行管理效果因此受到影響，制約設備運行效果，增加了變電站直流系統(tǒng)安全管理的風險性。

(三)直流接地故障。落實變電站直流系統(tǒng)運行維護工作過程中經(jīng)常會發(fā)貨所能接地故障，因為直流網(wǎng)絡的結構和線路非常復雜，因此很容易發(fā)生故障。如果治理電流采取單電接地，將會影響到線路運行的完整度，不利于監(jiān)控直流系統(tǒng)。此外變電站維護人員無法及時處理問題，影響到運行管理效果，延長了故障查找的時間，電網(wǎng)安全水平因此受到影響。

三、變電站直流系統(tǒng)運行維護措施

(一)完善施工工藝驗收體系。在變電站直流系統(tǒng)運行維護過程中，為了避免發(fā)生故障問題，需要整合變電站工作流程和拓展流程等，落實施工現(xiàn)場管理工作，避免在施工建設中破還不線路和電纜等結構，優(yōu)化電纜運行管理模式，保障操作的規(guī)范性，在合適的位置放置電纜。在電纜管控階段，需要保障檢查工作的全面性，尤其要加強維護和處理電纜芯，使整體管理水平不斷提升，優(yōu)化監(jiān)督管理的工作流程。[3]

加強驗收重要設備的質量，有效維護特殊設備，落實防潮除濕等工作，避免因為老化和損壞等問題影響設備運行效果，使變電站直流系統(tǒng)驗收工作水平不斷提高。

(二)加強日常維護。維護變電站直流系統(tǒng)的過程中，需要加強日常巡檢工作，在日常巡檢工作中，需要全面檢查變電站直流系統(tǒng)不同模塊的運行情況，確定報警和直流接地是否存在異常情況，實時檢查不同工作模塊的參數(shù)和饋線開關等，針對異常問題需要提出針對性的解決措施。

對比不同模塊電流電壓遙測值和現(xiàn)場測量值，如果二者存在誤差，需要分析誤差發(fā)生的原因，落實校準工作。檢查蓄電池室的過程中，首先需要檢查其凝結情況和通風情況，其次需要檢查蓄電池，確定各節(jié)電池是否發(fā)生脹鼓和漏液等問題。最后需要檢查接線樁樁頭情況。

檢查變電站直流系統(tǒng)充電模塊，重點檢查風扇和降壓裝置的工作狀態(tài)，在檢查過程中可以自動切換現(xiàn)場檢查，保障調壓效果。

(三)加強運行維護管控。為了保障變電站直流系統(tǒng)維護管理工作的效果，需要根據(jù)實際情況構建監(jiān)督機制，優(yōu)化管理模式，提高維護工作的效率，針對故障問題提出預防性改善措施，構建直流故障的管理項目。針對戶外設備，需要落實密封工作和除塵工作，同時需要完善檢查工序，提高設備的干燥性和清潔性，使運行維護工作水平不斷提高。

在日常檢查工作中，要注意實時監(jiān)督設備箱門，如果天氣比較惡劣，需要加大力度巡視設備，利用及時性檢查工作，有效控制相應問題。相關人員需要實時檢查電纜溝排水工作，避免發(fā)生積水問題。

(四)維護蓄電池。在變電站直流系統(tǒng)運行維護工作中，蓄電池運行維護工作屬于重點內容，設計人員需要合理設計蓄電池，延長蓄電池使用壽命。維護人員需要分析蓄電池運行維護的新方法，加強日常檢查工作，確定蓄電池運行溫度和運行環(huán)境等，對比分析蓄電池實際運行和正常參數(shù)，因此確定異常問題，提出針對性的維護方法，保障蓄電池運行狀態(tài)的穩(wěn)定性。如果變電站中利用鉛酸蓄電池，維護人員需要制定針對性的維護計劃，落實蓄電池核對性放電和和充電。

(五)專項維護。治理系統(tǒng)蓄電池是變電站的備用設備，可以維持變電站運行的穩(wěn)定性，因此變電站需要根據(jù)規(guī)定要求專項維護變電站直流系統(tǒng)的蓄電池。供電局需要根據(jù)實際工作情況，每年都要專項維護變電站蓄電池，利用充放電維護工作，落實性能試驗工作。

在蓄電池充放電工作中，需要利用針對性的維護措施，如果直流系統(tǒng)具有兩組蓄電池，首先在變電站直流系統(tǒng)中退出待試驗的蓄電池，落實放電試驗工作，完成測試工作之后，再對另一組蓄電池落實放電試驗。如果變電站為單組蓄電池，為了保障變電站運行的穩(wěn)定性，在放電試驗工作中利用10h率放電電流，實現(xiàn)50%容量放電。在這一工作中，需要實時監(jiān)測直流系統(tǒng)的母線電壓，每隔60min記錄蓄電池的電壓等參數(shù)。結束了放電工作之后，再實施恒流限壓充電，達到特定值之后再采取恒壓充電。通過充放電試驗工作，可以保障放電容量，進一步延長蓄電池使用壽命。

在絕緣監(jiān)測工作中，利用備用開關采取模擬試驗，確定絕緣監(jiān)測模塊的運行情況。如果饋線出現(xiàn)接地故障，可以通過監(jiān)測模塊顯示接地之路的數(shù)量，但是無法定位具體的故障支路，影響到故障處理難度。在專項運維工作中，工作人員需要編制對照表，科學的匹配接地支路名稱和備用開關的實際位置。[4]

(六)提高工作人員綜合素質。要想提高變電站直流系統(tǒng)運行管理水平，需要提高管理人員的工作能力，周期性檢查和監(jiān)督變電站輔助設備，使系統(tǒng)運行管理的穩(wěn)定性不斷提高，進一步優(yōu)化監(jiān)管模式，高效利用管理體系。

加大力度培訓設備管理人員，使其高效應對處理故障，避免因為故障引發(fā)停電事故，同時需要制定合理的預防處理方案，落實技術培訓和事故演練等工作，使工作人員的安全意識不斷提高，保障檢修管理工作的的實時性，保障管控模式的價值。

變電站要定期組織交流會，組織工作人員互相交流工作經(jīng)驗，有效應對緊急問題。結合相關問題和績效考核而項目，激發(fā)工作人員的工作積極性，進一步優(yōu)化創(chuàng)設管理模式，使管理人員綜合水平不斷提高。

(七)優(yōu)化設備配置。變電站直流系統(tǒng)設備運行過程中，需要根據(jù)工作要求統(tǒng)籌監(jiān)督工作，在設備選擇過程中，需要根據(jù)實際工作要求制定合理的配置模式，優(yōu)化變電站直流系統(tǒng)運行維護工作，建立科學的設備配置方案，保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，避免變電站直流系統(tǒng)運行過程中發(fā)生故障。

四、變電站直流系統(tǒng)故障處理

(一)故障處理流程。如果變電站直流系統(tǒng)發(fā)生了故障，監(jiān)控單元會及時提出報警，顯示出直流系統(tǒng)的故。檢修人員結合報警信息判斷故障實際情況，同時需要結合工作經(jīng)驗提出針對性的解決措施，有效解決發(fā)生的故障。

(二)實例分析。某供電企業(yè)的變電站出現(xiàn)了直流系統(tǒng)故障，運維人員結合監(jiān)控器報警信息，確定設備出現(xiàn)了交流欠壓故障。以下是監(jiān)測步驟：

技術人員首先結合監(jiān)視器故障信息落實初步判斷，確定交流單元發(fā)生率故障。分析可能會發(fā)生故障的單元，首先是調取監(jiān)控器交流運行參數(shù)，分析交流過壓報警和交流欠壓報警等參數(shù)，逐一盤查其它故障元件，測量交流輸入電源電壓，最終確定交流電壓失壓。工作人員需要進一步排查交流輸入模塊的故障，確定低壓總開關線路存在接觸不良的問題，影響到輸入交流電壓的穩(wěn)定性，通過更換低壓總開關的接線，因此解決了故障。

(三)變電站直流系統(tǒng)故障處理要點。在變電站直流系統(tǒng)運行維護工作中，工作人員需要及時總結和分析變電站直流系統(tǒng)經(jīng)常會發(fā)生的故障問題，同時需要向廠家反饋相關信息，使其加強改革生產工藝。如果發(fā)生了設備質量故障，可以選擇更換合作廠商。

如果兩節(jié)以上的蓄電池容量不足，需要保障新?lián)Q的蓄電池符合其它蓄電池內阻，否則將會影響到電壓分配工作的平衡性，導致單體電池低壓超過限定值，影響到蓄電池性能，工作人員需要更換整組蓄電池。為了保障蓄電池性能，需要需要核對性充放電試驗更換的蓄電池現(xiàn)場全容量。

根據(jù)自動化改在工程，全面升級改造頻繁生故障的直流系統(tǒng)設備，使變電站運行穩(wěn)定性不斷提高。在變電站直流系統(tǒng)管理過程中，因為具有較多的變電站，因此供電企業(yè)需要利用集中監(jiān)控模式，這就需要提高管理人員的能力素質。企業(yè)需要加大力度培訓維護人員，利用科學的管理措施，使工作人員的業(yè)務水平不斷提升，加強安全教育工作，利用主題講座的方式，輔助維護人員構建安全生產意識，避免發(fā)生安全事故

結束語

社會經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提高，社會發(fā)展對于電能需求不斷提高，因此增加了變電站供電壓力，因此供電企業(yè)需要保障變電站運行的穩(wěn)定性和安全性，為社會生產提供充足的電能。供電企業(yè)需要明確變電站直流系統(tǒng)運行維護的現(xiàn)狀，提出針對性的防范措施，保障變電站運行的穩(wěn)定性，進一步提高供電企業(yè)用電服務的質量。