浅析电力变电站直流系统运行维护

浅析电力变电站直流系统运行维护

郭玮

国网山西省电力公司晋中供电公司 山西 晋中 030600

摘要：随着现代化工业的发展，相对的供电需求也越来越高，突显电力系统的重要性也越来越重要。作为变电站系统最主要的组成部分，直流系统的优点是稳定、独立。目前，科学技术发展促使了直流系统的技术要求日益复杂和精密，相关的管理和维护要求也随着增高。为了提升居民和工业用电的方便、稳定和安全，定期的做好直流系统的运行维护工作十分重要。

关键词：变电站；直流系统；运行维护

1 变电站直流系统的工作原理

直流系统中设备的用电和以浮充方式对蓄电池进行的充电，是由整流装置提供的；当合闸或照明故障发生时，蓄电池组提供电能。所以，根据实际的运行情况，蓄电池和整流装置采用并列运行的工作方式。该种并列方式让系统中操作电源与合闸电源形成了环形供电的网络结构，每个环的电源分别与两段直流母线相连接，使得直流系统的可靠性得到了保障。系统的交流配电单元模块将两路交流输入进行选择控制，并切换到其中的一路。接着，交流电再经滤波和整流操作后，变成稳定输出的直流电流，对蓄电池组、合闸分路和控制母线负载等设备模块进行供电。若交流输入发生故障时，则供电功能停止，由蓄电池向直流负载等设备提供电源。监控单元模块可以远程在线监测蓄电池组、充电单元、直流母线和交流配电等模块的工作情况，并对监测到的异常数据信号进行报警。当交流输入由故障状态转为正常工作时，充电单元模块以监测到的数据为判断依据，判断是否恢复对蓄电池组的供电。

2 变电站直流系统运行维护问题
2.1蓄电池的运行维护问题
       蓄电池的实际维护过程中通常存在以下问题：第一，蓄电池的免维护问题。直流系统中阀控式密封铅酸蓄电池又被称为免维护蓄电池，这对工作人员的思想造成一定的影响，使用过程中对其很少维护，这不仅增加了安全隐患，而且还减少了蓄电池的使用年限。由于缺少正常的维护工作，蓄电池使用一段时间之后，就会出现整体失效的问题。第二，蓄电池在使用的过程中发生爬酸爬碱问题，导致了蓄电池的绝缘性能降低。第三，在蓄电池运行过程中，常常会出现鼓肚、漏液等现象，导致了相应的蓄电池出现失效的问题。蓄电池这些问题的存在，使直流系统无法起到应有的作用。
2.2充电机运行维护问题
       在实际的运行维护过程中，常常会出现如下问题：第一，失电问题，维护人员认为充电机不出现严重的问题就不会对整个直流系统造成影响，缺少对其电压进行日常整定工作，在出现变电站内的降压变电器失电现象时，对蓄电池检查没有发现问题，进一步检查就会发现中间继电器的电压较高，引起继电器产生了一定的动作，将直流电源断开了，导致失电问题的产生；第二，过充问题，还存在充电机固有程序设定与蓄电池组的搭配不合理，这样就会提升充电电压，使蓄电池组出现过充；第三，一些变电站中充电机部分失效的问题时常发生；第四，一些变电站中相控电源常常会出现纹波系数较大，增加了设备运行过程中的损耗，使设备出现过热的问题
2.3绝缘监察装置运行维护问题
       通常情况下，绝缘监察装置容易出现死机、插件的烧毁与损坏等多种间题。其中，部分绝缘监察装置死机以后会导致整个变电站的直流系统失去地点，而还有部分绝缘装置在相同母线的多路电源馈线下降的状态下，无法保证报警的正确性。影响绝缘监察装置运行状态的决定性因素就是系统网络拓扑，比较典型的就是很多绝缘监察装置的馈线屏都是辐射型，然而，在下一级回路中会与小母线连接，进而形成环网结构。但是，目前阶段，仍然以辐射型检测原理对绝缘监察装置进行检测，因而导致在失地情况下只能够完成报警而难以保证选线的正确性。

3 变电站直流系统运行维护措施
3.1做好充电系统的维护工作
在变电站的直流系统中，如果工作人员没有对相关监控系统中的各项运行参数进行有效设置，那么很容易造成蓄电池发生过充电或是充电不足等问题。其次，受到高频类型充电设备的影响，很容易造成直流系统发生波纹参数增加等现象，加之逆变电源会伴随谐波，对充电设备的工作开展产生出了不利的影响。因此针对这一现象，在变电站直流系统中要求工作人员要结合日常工作特点，做好用电设备研究工作，通过采取有效的运行维护措施，在保证蓄电池处于安全工作状态的基础上来实现稳定工作目标。在运行和维护工作中，需要重视对细节的检查，监控输出电压与交流输入电压，确保相关参数处于正常范围内。
3.2做好蓄电池维护工作
        进行蓄电池的维护已经成为了变电站直流系统工作中的重点所在，所以在这一层面中要求设计人员要结合变电站中的实际情况，做好蓄电池设计工作，最大限度延长其实用寿命。通过对现阶段蓄电池运行维护状态进行分析，在做好管理的基础上来掌握蓄电池在直流系统中的作用与影响，然后要组织专业人员进行全面分析，掌握现阶段社会发展中最为先进的技术与方法。通过做好全面检查与检验，以此来保证工作的细致性，明确蓄电池的实际运行温度与环境等，在掌握实际运行情况的基础上来实现对各项参数的对比与分析，从而找出其中存在的问题，并采取有针对性的措施，确保蓄电池处于正常工作状态。针对直流系统，工作人员要结合具体工作情况制定科学维护计划，定期开展核对工作。

3.3做好直流系统的维护
一旦出现环网故障问题，会产生负面后果，当出现欠电问题后不论属于哪一类型的故障，都会对蓄电池的服务周期产生不利影响。直流系统的设备故障类型主要包括以下几个方面：正正、正负、负负接地。且在故障发生后还会造成其环网电流增加，致使电缆线长时间处于发热过载状态，严重的还会引发火灾等事故。当处于正负接地故障时，由于直流系统处于并列运行状态，从而造成电阻值下降，影响到了接地的灵敏性。所以在出现这一问题时往往会造成预警系统难以及时发出预警，从而也就出现了带故障运行状态。所以说在面对这一问题时要先对变电站直流系统进行判断，明确其是否发生故障问题：第一，负荷法。当检测中发现负荷电流值过小且为正负极同步环网状态后，那么也就可以认定存在环网故障。第二，电压法。在保证安全性的基础上提高输出电压，直流系统中的电压升高后，充电机的电流随之降低，那么可以认定发生两极环网故障。第三，直流法。直流系统发生接地故障后，如果两套直流系统同时发生故障，就属于环网故障。
3.4提升工作人员专业性
在变电站直流系统运行与维护工作中，要求工作人员要掌握一定的专业知识与技能，提升维护工作的专业性。在变电站中管理者要及时组织工作人员进行培训，通过提升专业性保证维护效果，为员工提供培训学习的机会。第一，要结合工作人员具体情况与工作状况，制定出完善的培训计划。第二，积极组织工作人员开展专业化知识学习，从而掌握先进技术与措施，确保工作人员能够胜任工作。第三，做好思想道德教育，确保其职业素养的有效提升，从而更好的完成本职工作。第四，积极开展安全教育，确保变电站直流维护工作的有效开展。

4 结束语
综上所述，为了确保电网的安全、稳定和连续性，直流系统的可靠运行至关重要，直接影响电力系统的供电。因此，在变频器的日常运行中，必须充分利用监控系统，加强直流系统运行维护的控制。发生问题时，必须及时采取有效措施，确保电厂直流系统安全稳定地运行。

参考文献：
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[2] 陈远军,周哲,赵浩标.电力变电站直流系统运行维护研究[J].电子设计工程,2019,27(20):101-105.