变电站直流系统的运行与维护

变电站直流系统的运行与维护

黄芹

珠海瓦特电力设备有限公司 广东 珠海 519080

摘要：变电站直流系统作为电力系统关键部分，主要作用为将交流电转化为直流电，完成变电站设备供电任务，并将设备状态反馈给监控中心，实现实时监控，及时发现并处理各类运行问题，提高变电站运行稳定性、安全性。本文以变电站直流系统为切入点，着重探究了直流系统运行过程中存在问题，并结合实际提出科学合理、行之有效的运行维护措施，以期为电力系统安全运行、正常运行提供保障。

关键词：变电站；直流系统；运行维护

引言：

新时代下，经济发展、城市化进程、生活水平提高使得电力需求量日益增加，对变电站运行提出更高要求、更新标准。直流系统作为变电站重要组成部分，是电能高效传输重要环节，其运行状况与维护工作直接影响变电站安全、稳定运行。在实际运行中，直流系统因设备老化、维护不到位、环境因素、时间过长等因素出现运行不稳定、性能下降等问题。对此，需要提出针对直流系统常见故障提出一系列科学合理维护策略，确保直流系统正常运行。

一、变电站直流系统

直流系统是变电站正常运行的关键因素与重要保障，是变电站的“心脏”，主要功能为分配电能与电压转换。直流系统包括电源设备、电池组、充电设备、监控设备等。电源设备是直流系统运行的前提，负责转换电流；电池组适用于电力中断情况下，确保直流系统在断电时依旧可以正常使用，不同直流系统电池组配置有所不同，其具体配置是根据变电站运行实际需求而定，需要保证电池组可在任何情况下始终高效稳定、安全高质的提供电能。为保证直流系统运行状态满足变电站需求，实现稳定供电，需要具体分析变电站内所有设备负荷情况，在此基础上实现电源设备、电池组科学配合，满足电力需求，确保变电站正常运行[1]。

二、直流系统运行常见故障

（一）供电存在问题

直流系统正常运行、稳定运行离不开电池、充电装置的支撑，若电池与充电装置出现异常，供电不稳定，影响系统运行状态。长期运行后，环境因素、工作磨损、电池老化、未规范维护保养等因素使得电池性能下降，出现容量减少、内阻增大等不良情况，这些问题使得电池无法为直流系统提供稳定电能，供电不足，影响其运行。电池通过充电装置获取电能，充电装置出现问题可能导致充电过程中出现电能输送不稳定、电流时大时小等问题，影响电池性能。同时，充电装置与电池出现问题还会引发电压波动问题，增加设备损坏风险，导致直流系统运行稳定性、安全性大大降低，影响供电。

（二）温度过高问题

直流系统长时间工作后，电池、电源等设备因长期运转产生过多热量，使得设备表面出现温度过高情况，若不及时处理或停止运行，极易影响设备性能，甚至出现火灾，危害严重。同时，不合理的散热结构、散热片积尘过多等问题会影响设备热量的散发，使大量热量聚集于设备内部，影响设备零部件质量，性能下降。当设备长时间处于高温状态，会使得设备内部元件性能参数发生变化，甚至部分元器件因热胀冷缩出现形变，加速绝缘老化，设备短路风险增加，影响直流系统运行[2]。因此，要优化散热结构，及时清理装置灰尘，科学维护，规范管理，减少线路阻抗问题的发生，实现稳定运行。

（三）绝缘性能下降

直流系统运行过程中极易受到人为因素、外界环境影响而出现各种故障问题，如绝缘性能下降，影响运行。一般情况下，湿度、温度过高或表面存在大量污染物是绝缘材料性能下降的主要原因。潮湿环境中，空气中的水分子会透过材料表面进入材料内部，使得内部材料性能受到影响，容易发生损坏；当绝缘材料长期处于高温度环境中，其材料材质会发生一定变化，脆弱易碎且老化速度大大增加，再加之热胀冷缩使得绝缘层开裂、脱落情况常有发生，影响绝缘材料性能；绝缘材料表面聚集大量灰尘会使得其结构发生变化，影响性能。因此，直流系统运行过程中要重点运行环境，采取有效措施避免绝缘材料因湿度、温度、灰尘等因素出现性能下降情况，防止故障发生。

三、直流系统运行与维护措施  

（一）重视监测，实现稳定供电

    充电装置是直流系统电池稳定供电的重要保障，极为重要。为避免因充电装置出现问题而导致电池供电不足，停止运行，必须重视日常监测工作，及时发现充电装置各类问题并针对有效解决，实现稳定供电，延长电池使用时间。检测过程中，要根据变电站实际情况调整充电装置相关配置，不断优化，做到有效充电，节约能源，防止因过度充电影响电池性能，提升电池可靠性。要想发挥维护监测最大效能，维护人员需要依据充电装置状况制定科学合理的日常监测规划，包括监测内容、时间、标准等，并利用知识技能、经验技术实现充电装置相关参数、运行状态的有效评估。可针对以往运行数据设计合理故障预警阈值，当装置参数出现异常后发出警报提醒人员，做到及时处理，有效规避风险。同时，还需要对充电装置零部件进行全面检测，定期维护保障，更换损坏磨损零部件，实现电池充电的稳定性、可靠性，保证供电正常。

（二）优化管理，避免温度过高

    系统维护过程中，维护人员要针对设备温度问题进行深入研究与全面分析，寻找发生原因，并采取针对性、有效性措施进行设备管理与维护，避免设备因温度问题产生故障。为保证散热设备发挥最佳效能，需要针对具体的充电装置选择最为合适的散热设备。散热设备运行过程中，需要借助先进技术实施监测其温度变化情况，并将具体情况传输给监控中心，在此基础上设置温度阈值，当设备温度超过阈值后自动进行降温措施，如风扇转动，直到温度降到合理区间内，从而有效减少设备温度过高风险。维护过程中，维护人员需要定期清理散热设备，利用软刷或吹尘器将散热设备附着的灰尘、污染物进行全面清理，保证散热设备高效运行，减少故障发生率。同时，要检查降温设备运行状态，对风扇转动速度、扇叶、振动情况等工作情况进行细致检查与检测，及时更换磨损、损坏、性能下降。当空气温度、湿度超过一定区间后，需要采取多种散热措施共同进行，保证设备正常运行。例如温度过高时，可适当增加散热设备，且缩短温度监测时间，了解设备状态。

（三）关注环境，保证绝缘性能

    绝缘性能下降原因与支流系统运行环境有关，因而运行维护过程中必须重点关注环境状况，对变电站温度、湿度情况实时监测，采取多样化措施进行有效控制，避免绝缘材料因环境问题出现老化速度加快情况，减少性能下降风险，确保直流系统正常运行，降低事故发生率，增强其稳定性、可靠性。具体维护过程中，可利用温度、湿度监测仪或先进监控技术对变电站温湿度进行实时监控，并根据实际温湿度采取各类有效措施，将变电站温湿度始终控制于合理区间内。为避免灰尘、污染物影响绝缘材料性能，可利用防尘罩等措施避免其污染物聚集于绝缘材料表面，并定期清理、定时检查。绝缘材料老化、表面开裂情况不可避免，这就需要维护人员对绝缘材料定期维护、保养，及时更换出现问题的绝缘材料，对易损坏、易发生问题的绝缘部位增加保护罩，减少损耗，增加使用时间，实现安全运行。

四、结束语

综上所述，直流系统的运行与维护是变电站高效运行、电力系统稳定工作的关键因素。维护过程中，必须针对直流系统运行常见故障问题进行提前预防、针对维护、有效保养，利用日常监测、环境控制、优化管理等措施提升直流系统运行可靠性、安全性与稳定性，未来，电力部门需要借助先进技术不断创新、不断优化、深入探索，促使直流系统运行与维护朝着高效高质、安全可靠方向发展，保证电力系统智能运行。

参考文献：

[1]陈劢,包旭.变电站直流系统运行维护问题的分析[J].现代工业经济和信息化,2021,11(10):245-246+249.

[2]祁金武,谢帅男,杨哲,等.新时代变电站直流系统运行及维护分析[J].电工技术,2024,(S1):161-163.

[3]刘茵伟.变电站直流系统运行维护策略[J].光源与照明,2024,(07):132-134.