電力系統變電站直流電源運行分析

梁永峰

摘要：目前我國電力企業發展迅速，變電站在電力系統中起到很大作用。在變電站中直流系統屬于重要的組成部分，可滿足變電站的保護、事故照明以及信號等方面直流電源需要。一旦直流系統出現故障包括斷線以及兩點接地等，將會嚴重威脅電流系統的安全性，嚴重者會造成事故的發生。本文主要研究電力系統變電站直流電源與維護，希望為有關專業人士帶來一定的思考與啟發。

關鍵詞：電力系統;變電站;直流電源;維護

1 引言

直流電源是電力系統中非常重要的部分，在整體系統運行中，承擔著重要的任務，直流電在系統中的作用較特殊，主要是為系統相關設備供電，特別是能直接對重要設備、繼電保護、通信裝置供電，保證供電24小時連續性，當系統出現問題時，檢修照明也來自于直流電源的供給，直流電源在電力系統具有巨大的重要性。只有確保直流系統穩定運行，才能從根本上維護電力系統變電站穩定有效運行，這是前提與保障。如果維護不當，則會導致變電站直流系統出現故障，故障的發生將會引起信號相關裝置、繼電保護設備以及斷路器，出現誤動作，使整體供電系統出現指令性錯誤，這種故障的直接后果不但能使直流電源短路，更主要的是直流系統電源熔斷器會發生熔斷現象，能夠使施工設備瞬間失去操作電源，電力系統出現大面積崩潰，嚴重的還會導致惡性事故的發生，造成人身安全事故。只有全面強化研究能力，形成預見性處置方法，不斷解決直流電源存在的問題，才能保證持續性供電。

2 變電站直流電源系統的概述

直流系統屬于變電站的重要組成部分， 對于保障開關控制、信號設備事故照明以及信號設備等有著重要作用。然而，系統外部的交流電中斷，可利用蓄電池向直流系統進行供電，從而保障電網系統正常的操作。此外，通過監控系統的應用，可全面的測試蓄電池的各個功能模板的參數與狀態，實時的控制與掌握直流系統，并自動化的處理電源系統，從根源上杜絕直流系統運行中出現接地故障。按照不同的用途可將系統劃分為三大部分：直流電源部分;電源充電設備部分;直流負荷部分。

3 變電站直流電源系統運行中存在的問題

3.1直流電源系統絕緣監察裝置原因

變電站直流電源系統由于投入運行后，將長期處在二十四小時不間斷運行狀態。而工作環境往往得不到有效控制，例如：環境溫度過高或過低、濕度大、灰塵等等。此外有些裝置設計、選材、制造的環節存在差距。長時間運行在這種環境下導致元器件導體表面出現腐蝕現象。對于一些較為薄弱的設備、元件絕緣介質損耗嚴重，性能也會有極大程度降低。由于絕緣監察裝置存在問題，現場絕緣監察裝置時有裝置死機、插件損壞、燒毀等情況出現。部分絕緣監察裝置在同一母線多路電源饋線絕緣同時下降時無法正確報警。還有個別絕緣監察裝置由于裝置內部故障造成直流系統絕緣下降。另外變電站內直流電源的網絡拓撲對絕緣監察裝置是否正常運行也造成直接的影響，如不少絕緣監察裝置所在的饋線屏其饋出線是采用輻射型，但到饋線回路中段或末端又錯接入小母線，形成環網結構。而現場大部分絕緣監察裝置都是采用輻射型檢測原理，于是造成了接地時可以報警但無法正確選線的問題。

3.2蓄電池維護問題的重點

維護工作人員維護意識不夠強。直流電源系參數設置偏差較大，使蓄電池組長期處在不良狀態運行。變電站蓄電池組數量眾多，維護工作量較大，需要持之以久。一旦維護工作不到位，時間一長，必會給電池帶來嚴重的后果和不可逆轉的危害。運行人員缺乏蓄電池使用維護意識，常年使用卻監測不到位。蓄電池組裝設的房間未安裝通風及空調設備或使用不當，電池組環境溫度因充放電、環境變化等因素經常運行在溫度超出規定范圍的環境下，不僅放電時電池容量大大縮小，更嚴重時會危害到電池的使用壽命，從而導致蓄電池損壞。

3.3充電機使用問題分析

維護工作人員對充電機的細節重視不足，例如有的大型變電站設有備用充電機，按照要求應定期投入運行，與在用充電機進行輪換。但實際卻常年不進行輪換，當需要使用時才發行充電機已有故障。有些高頻模塊裝有強制散熱風扇，長時間運行會聚集較多灰塵，清掃不及時將直接影響模塊的散熱甚至造成充電模塊損壞。部分變電站的相控直流電源由于自身因素，運行中可能會出現設備過熱及其它附加損失，并嚴重影響到電池壽命，造成電池和直流電源系統的安全運行帶來不利影響。

4 對變電站交直流系統運行管理的優化

4.1 蓄電池優化

蓄電池的性能關乎到交直流系統的正常運行和使用，由于蓄電池工作時對環境的要求很高，所以調節蓄電池室的溫度和濕度是保證蓄電池及整個交直流系統正常運轉的關鍵部分。溫度過高時會影響蓄電池的使用壽命、空氣濕度不在蓄電池工作的合理范圍內也會影響蓄電池的使用壽命，所以保證蓄電池室的通風是十分重要的。優化蓄電池的性能，對蓄電池的電壓和電池的電解液以及電池殼等各部分的進行調整優化，保證蓄電池的正常工作。最后還需要對蓄電池室的使用進行嚴格的管理和要求，不能在蓄電池室防止易燃易爆物品。對蓄電池也要采取一定的保護措施，對蓄電池室的照明燈等進行加固保護防止其墜落對蓄電池造成損害。

4.2 充電設備的優化

變電站交直流系統優化時應考慮環境問題，充電設備在工作時對溫度和空氣濕度的要求都很高，濕度過高會影響充電設備的使用。充電設備在工作前應該檢查空氣中的易爆塵埃含量，防止在充電過程中發生爆炸事故。對充電設備進行優化時還可以從電力工作人員入手，加強對電力人員的培訓，培訓電力人員對充電設備使用前的各個環節進行監控，檢測充電設備各組分的電壓是否正常，對交直流電源的各組分工作的狀態以及設備的指示燈和報警系統進行檢查，解決其中存在的問題，保障變電站的正常運行。

4.3 交直流屏的優化

交直流屏的作用是為了提供穩定的電流。對交直流系統的交直流屏進行優化時，主要考慮優化交直流屏的遠程操控系統。遠程的操控系統可以通過交直流屏實現對變電站交直流系統的各個組份的管理。更改交直流屏的操作系統，提升交直流屏的配置都有利于交直流屏的優化和管理。交直流屏還可以在遠程通信系統上進行優化，交直流屏系統的優化可以提升變電站操作和管理的簡潔性，可以通過遠程操控調控變電站交直流系統工作時的狀態和參數。優化交直流屏的自動化操作和通信能力，對于變電站交直流系統的運行和管理方面的優化都很有用。優化交直流屏更是能直接幫助優化變電站的管理。針對變電站交直流系統的這幾個部分實行不同的優化方案，對于提升變電站交直流系統的性能和工作水平都有幫助。優化變電站交直流系統，使其為變電站各項工作的正常運轉提供保障是十分必要的。

5 結語

變電站中重要一環便是直流系統，其不僅控制、保護著變電站，而且還作為直流電源為事故照明和信號等指標供電。直流系統對變電站的工作狀態有著很大的影響，可以說變電站能順利運行的原能量與原動力都是來源于直流系統，所以，人們常常把直流系統比作變電站的“心臟”。經常對在變電站中起重要作用的直流系統進行檢測與維修是保證電網系統可靠安全的重要前提，實現系統長期穩定的在正常狀態下運轉。另外，如果要使得電網系統在運行過程中始終處于最良好的狀態，那么完善直流系統改進方案，紀實記錄監測系統設備情況是十分必要的。

參考文獻：

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