縮短35kV及110kV變電站蓄電池放電試驗(yàn)時(shí)間

薛會(huì)強(qiáng)，何曉麗

(1.國(guó)網(wǎng)寧夏固原供電公司，寧夏 固原 756000；2.寧夏六盤山交通集團(tuán)，寧夏 固原 756000)

1 問題提出

35kV及110kV變電站直流系統(tǒng)，通常只有一組蓄電池組，而《直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范》中規(guī)定“全站(廠)僅有一組蓄電池時(shí)，蓄電池不應(yīng)退出運(yùn)行，也不能作全核對(duì)性放電試驗(yàn)”。另外蓄電池組均安裝在屏柜內(nèi)金屬架上且為多層布置，在拆接兩端電纜時(shí)，極易造成人員觸電、直流短路或接地。

根據(jù)《直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范》對(duì)變電站蓄電池核對(duì)性放電試驗(yàn)周期要求：經(jīng)大修后的和新安裝投運(yùn)的蓄電池組，應(yīng)立即完成充放電試驗(yàn)，以后每間隔2至3年進(jìn)行一次全核對(duì)性放電試驗(yàn)，另外變電站運(yùn)行6年以后的蓄電池，應(yīng)每年作一次全核對(duì)性充放電試驗(yàn)[1]。

圖1 固原所轄變電站需每年進(jìn)行試驗(yàn)的比例

從圖1可知系統(tǒng)所轄變電站需要進(jìn)行蓄電池核對(duì)性放電試驗(yàn)的變電站占到70%，并且每次試驗(yàn)所需時(shí)間久。

2 蓄電池放電試驗(yàn)工作流程

圖2 蓄電池放電試驗(yàn)工作流程

變電站內(nèi)在進(jìn)行備用蓄電池組替換時(shí)，需將原來的接線拆除后，再接至備用蓄電池組兩端電纜頭上，作業(yè)過程會(huì)造成直流系統(tǒng)脫離蓄電池運(yùn)行10分鐘以上，若在此空檔期出現(xiàn)特殊情況，如充電機(jī)由于某種原因無法對(duì)直流系統(tǒng)提供電源，而此時(shí)蓄電池組也無法供電，站內(nèi)直流系統(tǒng)就會(huì)失電，這時(shí)變電站內(nèi)的故障就會(huì)越級(jí)跳閘，造成事故擴(kuò)大。另外在進(jìn)行備用蓄電池各缸導(dǎo)線連接時(shí)，需使用扳手等金屬工具進(jìn)行作業(yè)，若操作不當(dāng)容易造成短路故障[2]，如圖2。

圖3 變電站蓄電池放電試驗(yàn)接、拆線用總用時(shí)

另外通過對(duì)9個(gè)變電站蓄電池放電時(shí)間統(tǒng)計(jì)調(diào)查，見圖3，得出蓄電池放電試驗(yàn)最長(zhǎng)用時(shí)為692分鐘，放電試驗(yàn)時(shí)間為固定值600分鐘，試驗(yàn)接、拆線時(shí)間最長(zhǎng)為92分鐘，得出結(jié)論變電站蓄電池放電試驗(yàn)接、拆線用時(shí)長(zhǎng)是影響充放電主要因素。

3 影響因素分析和方法改進(jìn)

影響蓄電池放電試驗(yàn)時(shí)間的因素有多方面。首先可能因?yàn)閷?duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員培訓(xùn)不合格和工作負(fù)責(zé)人經(jīng)驗(yàn)不足[3]。通過《2016年變電運(yùn)檢室培訓(xùn)計(jì)劃》要求所參加培訓(xùn)人員培訓(xùn)合格；實(shí)操能夠熟練掌握各個(gè)電壓等級(jí)倒閘操作要求及事故處理，所以不存在培訓(xùn)不合格從而影響放電試驗(yàn)接、拆線時(shí)間長(zhǎng)的問題。另外通過對(duì)作業(yè)人員技能等級(jí)調(diào)查問卷可以看出，作業(yè)人員的培訓(xùn)成績(jī)達(dá)到要求、技能水平均達(dá)到技師等級(jí)，所以不存在培訓(xùn)針對(duì)性差造成技術(shù)不熟練導(dǎo)致放電試驗(yàn)接、拆線時(shí)間長(zhǎng)。

圖4 擰螺絲開始接線和蓄電池之間用導(dǎo)線連接

由圖4看出備用蓄電池接線、拆線時(shí)間調(diào)查得出用螺絲連接導(dǎo)線用時(shí)時(shí)間最長(zhǎng)為70分鐘，而且耗費(fèi)人力和時(shí)間；現(xiàn)行方法需要對(duì)工作、備用蓄電池進(jìn)行替換接線，蓄電池會(huì)退出運(yùn)行20分鐘，《直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范》蓄電池的運(yùn)行及維護(hù)中相關(guān)規(guī)定：全站(廠)僅有一組蓄電池時(shí)，不應(yīng)退出運(yùn)行。放試驗(yàn)接線工作量比較大。因此替換接線耗時(shí)為主要原因。從硬件方面考慮，由《直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范》5.2.4.3條中規(guī)定，蓄電池與上層隔板間不小于150mm的間距。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，測(cè)量蓄電池與上層隔板間距為150mm，所以作業(yè)空間狹窄為非主要原因[3]。

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，對(duì)原有蓄電池連接導(dǎo)線進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)原理見圖5。并且提出兩種設(shè)計(jì)方案：第一種，通過加裝電纜快速接頭來取代以前連接導(dǎo)線方法從而實(shí)現(xiàn)快速性和有效性。加工制作連接線，將公接頭與電纜焊接在一起；母接頭與電池接頭通過連片連接；絕護(hù)套熱塑在電纜頭處，如圖7。 第二種通過加裝雙切刀閘工作時(shí)候打到工作檔位，試驗(yàn)時(shí)打到備用位置，從而切換快速，提高效率，如圖6。

圖5 改造后的直流系統(tǒng)試驗(yàn)接線圖

圖6 對(duì)策實(shí)施后蓄電池放電試驗(yàn)接線實(shí)物圖

圖7 蓄電池之間連接對(duì)策實(shí)施前后對(duì)比圖

4 改進(jìn)后效益分析與結(jié)論

在上述的試驗(yàn)過程中，改變傳統(tǒng)蓄電池接線方式，減少了作業(yè)人員工作量，避免發(fā)生人員觸電、直流失地或短路等故障。通過與未改進(jìn)前試驗(yàn)結(jié)果相比較，發(fā)現(xiàn)同一變電站改進(jìn)前后核放試驗(yàn)平均用時(shí)，由原來近680分鐘縮短至610分鐘左右，直流系統(tǒng)脫離蓄電池運(yùn)行時(shí)間有效控制在瞬間內(nèi)(操作切換刀閘時(shí)間)，實(shí)現(xiàn)了蓄電池不應(yīng)退出運(yùn)行的要求，為今后的蓄電池放電試驗(yàn)工作提供了安全保障。

總之，針對(duì)蓄電池之間用螺絲連接導(dǎo)線方面采用電纜快速接頭，以提高作業(yè)的工作效率；針對(duì)工作、備用蓄電池替換接線方面采取在直流充電屏后加裝雙切刀閘，達(dá)到蓄電池不再短時(shí)間退出運(yùn)行的目的。從經(jīng)濟(jì)效益來講，采用電纜快速接頭和加裝雙切刀閘，不僅可以縮短蓄電池放電試驗(yàn)時(shí)間，而且改造費(fèi)用降到最低，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化。

[1] 電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程[Z]. 2001.

[2] 能源部.西北電力設(shè)計(jì)院電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)─電氣二次部分[M] 北京:中國(guó)電力出版社, 2004.

[3] 張科波, 朱瑾等. 縮短變電站蓄電池核放電試驗(yàn)時(shí)間的探索[J]. 水利與水電, 2012(7):75-76.