淺談變電站直流系統(tǒng)的運行維護

楊莉敏

摘 要：變電站直流系統(tǒng)能否正常運行直接關(guān)系到電網(wǎng)運行的運行水平和服務(wù)效率，是社會生產(chǎn)順利實施的重要因素。近年來，由于大量新技術(shù)和新設(shè)備的應用，變電站直流系統(tǒng)工作能力得以提高的同時，運行維護的難度也顯著增加。變電站直流系統(tǒng)運行維護已經(jīng)成為電力企業(yè)普遍關(guān)注的問題。文章首先介紹了直流系統(tǒng)的基本概念，然后討論了變電站直流系統(tǒng)運行中存在的問題，最后就變電站直流系統(tǒng)運行維護提出相關(guān)對策。

關(guān)鍵詞：變電站；直流系統(tǒng)；運行與維護

引言

直流系統(tǒng)是變電站系統(tǒng)重要的有機組成部分，也是交流系統(tǒng)的有效補充。在工業(yè)化生產(chǎn)日益發(fā)達的今天，電力系統(tǒng)環(huán)境越來越復雜，供電壓力越來越大，直流系統(tǒng)以其穩(wěn)定、獨立、可靠的供電特點在社會生產(chǎn)中發(fā)揮的作用越來越大，是經(jīng)濟建設(shè)和社會穩(wěn)定的重要保障。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，直流系統(tǒng)技術(shù)要求和系統(tǒng)復雜性越來越高，管理使用和維護保養(yǎng)的壓力也越來越大。加強變電站直流系統(tǒng)運行維護相關(guān)內(nèi)容的研究，對于改善直流系統(tǒng)運行狀態(tài)，提高直流系統(tǒng)維護管理水平，保障供電安全具有重要現(xiàn)實意義，也是工業(yè)發(fā)展的時代要求。

1 變電站直流系統(tǒng)的概述

作為變電站中可獨立操作的電源設(shè)備，直流系統(tǒng)負責向各種設(shè)備提供直流電源。由于其獨立性與穩(wěn)定性，及在一般情況下不受系統(tǒng)運行方式影響的特點，在系統(tǒng)外部交流電發(fā)生故障不能正常供電時，直流系統(tǒng)能夠通過蓄電池的方式為設(shè)備提供直流電源，從而保障系統(tǒng)的正常運行。因此，直流系統(tǒng)廣泛應用于企事業(yè)單位開關(guān)控制、事故照明、信號設(shè)備以及系統(tǒng)監(jiān)控等重要并需要穩(wěn)定供電的環(huán)節(jié)。直流系統(tǒng)采用模塊式管理方式，通過監(jiān)控系統(tǒng)，對蓄電池中各功能模塊的運行狀態(tài)與參數(shù)等相關(guān)信息實時實施采集與測量，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)對直流系統(tǒng)予以有效的控制與管理的目的，通過對系統(tǒng)運行時各環(huán)節(jié)的自動調(diào)節(jié)處理，不斷優(yōu)化系統(tǒng)運行環(huán)境，有效提高系統(tǒng)安全性，從而為變電站的長期穩(wěn)定運行提供安全保障。直流系統(tǒng)一般由蓄電池組、微機絕緣監(jiān)測裝置、高頻開關(guān)電源整流模塊等三部分組成。

2 變電站直流系統(tǒng)的組成

當前，變電站直流系統(tǒng)多數(shù)采用的是單母線分段的雙電雙充的工作方式，使用的蓄電池都是閥控鉛酸蓄電池。在充電裝置方面，智能高頻的開關(guān)電源充電裝置是目前變電站直流系統(tǒng)充電裝置的主流，相控整流充電裝置所占比例極少。

3 變電站直流系統(tǒng)運行中存在的問題

直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，一直受到電力企業(yè)的高度重視。但由于主、客觀等多種原因，在實際工作中直流系統(tǒng)在蓄電池、充電過程、絕緣監(jiān)察裝置、直流系統(tǒng)接線及上下級配合等方面還存在許多問題，影響著系統(tǒng)正常工作。下面對這些問題進行詳細闡述。

3.1 蓄電池存在的問題

作為常見的蓄電裝置，直流系統(tǒng)使用的蓄電池生產(chǎn)廠家很多，每一個廠家的產(chǎn)品都有其特點，再考慮到蓄電池種類和規(guī)格的差異，使得蓄電池個體差異情況相對突出。而日常維護保養(yǎng)不到位也會造成蓄電池功能指標、使用期限發(fā)生改變。這些因素綜合起來，使得蓄電池的工作狀態(tài)波動明顯，提高了蓄電池或電池組發(fā)生故障的可能性，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來負面影響。

3.2 充電過程中存在的問題

充電機是直流系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。如果充電機缺乏細致的日常維護保養(yǎng)，電壓日常整定不到位，或者由于變電站相控電源自身原因，使得設(shè)備運行過程中發(fā)熱過度、損耗過多，就極可能縮短電池的使用壽命，從而降低直流系統(tǒng)整體工作水平。

3.3 絕緣監(jiān)察裝置存在的問題

絕緣監(jiān)察裝置常見故障包括插件損壞、裝置死機、插件燒毀等。由于絕緣監(jiān)察裝置的運行狀態(tài)受制于直流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，在下一級回路與小母線相接又產(chǎn)生了環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，而現(xiàn)場大部分絕緣監(jiān)察裝置都是采用輻射型檢測原理，從而導致了失地時雖然能夠發(fā)出警報卻無法正確選線的問題。

3.4 直流系統(tǒng)接線及上下級配合等方面存在的問題

在直流系統(tǒng)接線方面，由于環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的存在，使得空氣開關(guān)熔絲上下級配合難度變大。環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)使得回路迂回，系統(tǒng)發(fā)生故障時排查故障點位置難度高，在老舊變電站以及絕緣水平總體下降的變電站這種情況尤其突出。在直流空開熔絲上下級配合方面，直流回路中的熔斷器、空氣開關(guān)能夠為發(fā)生過流和短路故障的系統(tǒng)各出線提供有效保護，是發(fā)生故障時斷開或隔離饋線回路供電網(wǎng)絡(luò)的重要元件。

4 變電站直流系統(tǒng)的維護對策

4.1 加強充電設(shè)備的維護

4.1.1 蓄電池工作環(huán)境相對復雜，容易受到多種不良影響和損害。針對各種影響因素加強蓄電池和充電設(shè)備的日常維護保養(yǎng)，提高充電設(shè)備工作水平和使用壽命，是變電站直流系統(tǒng)工作人員日常工作的重要內(nèi)容。蓄電池常見的危害情況有：充電設(shè)備的紋波和電壓因受到逆變電源諧波的影響而出現(xiàn)超標現(xiàn)象、直流系統(tǒng)因受到相控型充電設(shè)備的影響而出現(xiàn)紋波參數(shù)超標現(xiàn)象、蓄電池因充電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)設(shè)置失誤而發(fā)生充電不足或充電過多等現(xiàn)象。

4.1.2 加強充電設(shè)備維護保養(yǎng)，重點要做好交流輸入電壓和直流輸出電壓的檢查工作。同時，要仔細檢查保護信號、電流等工作狀態(tài)是否正常。經(jīng)過長期實踐總結(jié)，我們知道當變電站交流電源發(fā)生異常中斷時，供電系統(tǒng)會轉(zhuǎn)為直流系統(tǒng)，由蓄電池組向直流母線供電。在這種情況下，要確保母線電壓符合工作要求，并保持穩(wěn)定狀態(tài)向外輸出。

4.1.3 變電站直流系統(tǒng)在正常工作時，直流電源由充電機負責提供，此時的蓄電池處于浮充狀態(tài)。只有當交流電源因故中斷時，才會由蓄電池為變電站直流系統(tǒng)供電。所以，為有效保障蓄電池正常運行，就必須加強充電機的運行維護，提高管理水平。要建立并嚴格執(zhí)行質(zhì)量責任制，工作人員沒有做到位的，處罰工作人員并責令整改，部門沒有做到位的，處罰部門相關(guān)負責人并責令整改。要通過健全的管理制度建立起完善的質(zhì)量管理體系，通過行之有效的獎罰措施加強管理力度，不斷總結(jié)經(jīng)驗、吸取教訓，提高業(yè)務(wù)水平，從而降低設(shè)備發(fā)生故障的可能性。

4.2 加強工作人員培訓教育工作

工作人員是變電站直流系統(tǒng)運營維護工作的關(guān)鍵。從以往的經(jīng)驗可知，許多問題產(chǎn)生的根本原因在于工作人員的職業(yè)素養(yǎng)和業(yè)務(wù)水平不足。電力企業(yè)要加強員工教育，從思想認識和業(yè)務(wù)能力兩個方面著手，多措并舉，全面提高工作人員工作水平。一要加強員工安全意識教育培訓。由于電力企業(yè)的特殊性，安全工作必須常抓不懈。企業(yè)要通過專題講座、展覽等形式，使員工認識到安全生產(chǎn)的重要性，加強對安全規(guī)章的認識和了解，提高員工安全工作水平和自救能力。二要加強業(yè)務(wù)培訓。從專業(yè)知識和實際操作技能方面加強教育，不斷提高職工的業(yè)務(wù)水平，同時，通過科學合理的績效激勵機制，激發(fā)員工工作積極性、主動性和創(chuàng)造性，用經(jīng)濟手段對員工工作業(yè)績進行強化，從而提高企業(yè)的整體工作水平。

5 結(jié)束語

直流系統(tǒng)意義重大，但由于表現(xiàn)機會不多，所以受到的關(guān)注相對不高，一定程度上影響了企業(yè)對于直流系統(tǒng)管理維護的力度。電力企業(yè)要充分認識到直流系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要作用，采取科學有效措施，加強直流系統(tǒng)運行維護，從制度上、從人員上、從資金上為直流系統(tǒng)運行維護做好保障，夯實基礎(chǔ)。工作人員日常工作中要認真履行檢查、維護職責，及時發(fā)現(xiàn)并妥善處理直流系統(tǒng)運行中的缺陷和異常情況，防止事故發(fā)生和擴大，從而保證變電站安全運行，提高供電的可靠性。

參考文獻

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