變電站直流電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與可靠性研究

李海亮

【摘? 要】本文主要研究了電力系統(tǒng)變電站直流系統(tǒng)的基本組成部分，變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式以及變電站直流電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。變電站直流電源系統(tǒng)存在的問(wèn)題及維護(hù)措施僅供參考。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);變電站直流電源;維護(hù)

一、變電站直流電源系統(tǒng)的概述

基于變電站操作系統(tǒng)，在變電站中運(yùn)行的供電網(wǎng)絡(luò)分布在電源的正負(fù)裝置之間。它是一種可獨(dú)立操作的電源，可為各種設(shè)備提供直流電源。其通常不會(huì)受到系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。如果系統(tǒng)的外部交流電突然中斷，電池可以通過(guò)電池供電，這樣電網(wǎng)系統(tǒng)就能正常運(yùn)行。通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)，可以測(cè)試電池中每個(gè)功能模塊的狀態(tài)和參數(shù)，從而可以有效地控制和控制直流系統(tǒng)?？梢杂行У匕踩刈詣?dòng)處理電力系統(tǒng)，并且完全消除了在變電站DC系統(tǒng)運(yùn)行期間可能產(chǎn)生的接地故障。根據(jù)其功能，DC系統(tǒng)可大致分為DC電源部分（即DC電池組）。充電裝置部分（即充電柜，硅整流，直流配電單元）和直流負(fù)載部分。

其次，簡(jiǎn)單分析了變電站直流系統(tǒng)的組成和各項(xiàng)功能

變電站的直流電源系統(tǒng)包括直流設(shè)備，如電池，充電設(shè)備，直流屏和直流饋線(xiàn)。當(dāng)DC系統(tǒng)處于正常操作時(shí)，充電設(shè)備承受正常負(fù)載電流并同時(shí)為電池組充電。為了補(bǔ)充電池的自放電，電池處于滿(mǎn)容量的待機(jī)狀態(tài)。在系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，電站將中斷電站，電池組作為獨(dú)立電源，繼電保護(hù)是自動(dòng)裝置。斷路器跳閘和關(guān)閉，載波通信和事故照明提供自動(dòng)直流電源。有些人喜歡直流設(shè)備到變電站的核心。

二、是變電站直流電源系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

1.直流電力系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置的原因

變電站的二次供電系統(tǒng)同時(shí)具有長(zhǎng)的二次電纜和大的外部，并且分布范圍相對(duì)較寬。因此，自然環(huán)境非常容易受到外部影響（如地基上的水分和灰塵），因此長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致電線(xiàn)表面腐蝕。對(duì)于一些較弱的裝置，由于絕緣監(jiān)測(cè)裝置中的問(wèn)題，部件的絕緣性能也將大大降低?，F(xiàn)場(chǎng)絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備存在設(shè)備崩潰，插件損壞和插件燒壞等問(wèn)題。一些絕緣監(jiān)測(cè)裝置已經(jīng)崩潰，導(dǎo)致整個(gè)站系統(tǒng)的直流電源失去其地址。系統(tǒng)直流電源的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)直接影響絕緣監(jiān)測(cè)裝置的正常運(yùn)行。然而，下一個(gè)總線(xiàn)連接到小母線(xiàn)以形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且現(xiàn)場(chǎng)的大多數(shù)絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備使用輻射檢測(cè)原理。這導(dǎo)致了接地可能會(huì)報(bào)警但無(wú)法確認(rèn)線(xiàn)路選擇的問(wèn)題。

2，直流電源系統(tǒng)接線(xiàn)存在相關(guān)問(wèn)題

在變電站直流電源系統(tǒng)的布線(xiàn)中，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得難以打開(kāi)熔絲電平。環(huán)形結(jié)構(gòu)易于返回路面，不利于故障點(diǎn)的檢測(cè)，特別是舊變電站的變電站和絕緣部分。就DC供電保險(xiǎn)絲的水平而言，DC電路中的保險(xiǎn)絲和空氣開(kāi)關(guān)是用于DC電力系統(tǒng)的輸出線(xiàn)路中的過(guò)電流和短路故障的保護(hù)部件?？勺鳛轲伨€(xiàn)回路供電網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)和間隔之用。對(duì)保險(xiǎn)絲或開(kāi)放式配置有嚴(yán)格的要求。因此，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和技術(shù)改造過(guò)程中，應(yīng)注意開(kāi)放式選擇的統(tǒng)一裝置，以避免由于不同的開(kāi)氣特性導(dǎo)致的失職水平。

3、蓄電池維護(hù)問(wèn)題的重點(diǎn)

由于變電站維修人員缺乏意識(shí)。變電站電池?cái)?shù)量眾多，維護(hù)工作量大，需要持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。一旦維護(hù)工作做得不夠，將長(zhǎng)時(shí)間給電池帶來(lái)嚴(yán)重后果和不可逆轉(zhuǎn)的損壞。大多數(shù)維護(hù)人員不了解電池維護(hù)意識(shí)，但從未監(jiān)控多年，導(dǎo)致電池?fù)p壞。同時(shí)，基于電池單元，電池結(jié)構(gòu)和維護(hù)的差異，由于綜合因素，電池的整體性能下降。

4、充電機(jī)使用問(wèn)題分析

維修人員通常沒(méi)有注意充電器的細(xì)節(jié)保護(hù)，并沒(méi)有注意充電器額定電壓的常識(shí)問(wèn)題。在系統(tǒng)直流電壓報(bào)警期間，繼電器設(shè)定值過(guò)高，導(dǎo)致繼電器與直流電源斷開(kāi)，中間繼電器電壓調(diào)整值變?yōu)檎！＿@是一種錯(cuò)誤的控制方式，容易發(fā)生事故。正確的方法是斷開(kāi)交流電源輸入，然后斷開(kāi)充電器和電池之間的線(xiàn)路，以確保電池不會(huì)泄漏。變電站不注意充電器和電池的放置，并且放置非常隨機(jī)。房間沒(méi)有通風(fēng)設(shè)備。一些變電站的充電器模塊出現(xiàn)故障。大多數(shù)變電站的分相電源來(lái)自其自身因素，這可能導(dǎo)致運(yùn)行期間過(guò)熱和其他額外損耗。嚴(yán)重影響電池壽命，導(dǎo)致電池安全運(yùn)行以及系統(tǒng)直流電源的不利影響。

三、變電站直流電源系統(tǒng)的維護(hù)措施

1.研究微機(jī)監(jiān)控器的運(yùn)行狀態(tài)和相應(yīng)的維護(hù)

微電腦監(jiān)控器采用通信技術(shù)作為操作基礎(chǔ)，可以監(jiān)控和監(jiān)控直流電源的實(shí)時(shí)運(yùn)行動(dòng)態(tài)。設(shè)備的工作參數(shù)可以由微機(jī)通過(guò)微機(jī)直接進(jìn)行。現(xiàn)場(chǎng)操作中涉及的參數(shù)通過(guò)微電腦監(jiān)控器顯示在顯示屏上，以便員工隨時(shí)監(jiān)控。如果直流電源運(yùn)行不正確，參數(shù)將指示電路問(wèn)題，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警。

微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以在正常工作過(guò)程中自動(dòng)切換。在充電和充電過(guò)程結(jié)束時(shí)，直流電源將在充電過(guò)程中繼續(xù)正常運(yùn)行。在一個(gè)直流電源工作循環(huán)后，微電腦監(jiān)控器可以自動(dòng)改變并選擇充電模式，使電池電量可以保持在90%以上。事故發(fā)生期間可以保證供電。

在危機(jī)監(jiān)控器的操作期間，工作人員檢測(cè)監(jiān)控設(shè)備中的標(biāo)準(zhǔn)操作狀態(tài)。如果出現(xiàn)異常操作，員工需要及時(shí)修改和調(diào)整相關(guān)級(jí)別。如果級(jí)別與相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)不一致，則將主流電源設(shè)置為手動(dòng)控制模式，并且已經(jīng)出現(xiàn)問(wèn)題的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器關(guān)閉并退出。維修由相關(guān)維護(hù)人員執(zhí)行，只能在恢復(fù)正常后再次使用。

2、對(duì)于充電裝置的運(yùn)行狀態(tài)分析以及維護(hù)

充電裝置需要定期維護(hù)和除塵。充電設(shè)備工作人員需要大約一個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行維護(hù)，主要工作是去除灰塵。除塵結(jié)束后，必須進(jìn)行絕緣處理，并在絕緣工作前斷開(kāi)電子元件上的控制板。如果控制面板出現(xiàn)故障，并且您不知道具體原因，則需要立即更換，然后調(diào)整顯示器參數(shù)，然后才能操作控制面板。

充電裝置設(shè)備日常維護(hù)內(nèi)容。員工應(yīng)加強(qiáng)對(duì)充電裝置運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)控。監(jiān)控所包含的內(nèi)容主要有：工作過(guò)程中是不是出現(xiàn)了噪音;三相交流電源是不是出現(xiàn)不平衡的狀態(tài);正確顯示直流輸出電流值和交流輸入功率值。無(wú)論設(shè)備中的各種型號(hào)是否正常工作，對(duì)這些數(shù)據(jù)的監(jiān)控都可以確保充電設(shè)備的穩(wěn)定性。

3.研究電池的運(yùn)行狀態(tài)和日常維護(hù)

電池可以說(shuō)是直流電源和直流電源系統(tǒng)的主要組成部分。變電站中的許多電池設(shè)備現(xiàn)在使用免維護(hù)的閥控密封鉛酸電池，因此電池具有高防水性和良好密封性的優(yōu)點(diǎn)。

蓄電池匹配性。不同的電池具有不同的充電和放電特性，因此在日常使用中，由于不同電池放電之間的差異，相同的電源和負(fù)載將不同。這對(duì)整體電池性能有一定影響。

在電池的日常維護(hù)過(guò)程中，需要檢查監(jiān)控連接器是否腐蝕或松動(dòng);檢查電池電壓是否正常;檢查安全閥或周?chē)欠裼兴?檢測(cè)電池盒是否腐蝕或變形;檢測(cè)蓄電池溫度是不是正常;檢測(cè)絕緣電阻是不是出現(xiàn)的降低問(wèn)題等等。

結(jié)語(yǔ)

變電站直流供電系統(tǒng)確保電網(wǎng)安全，穩(wěn)定，連續(xù)運(yùn)行和可靠運(yùn)行，直接關(guān)系到電源的安全影響。因此，在變電站的正常運(yùn)行中，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)直流電源系統(tǒng)運(yùn)行的控制和維護(hù)管理。如果發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)采取有效措施確保變電站直流電源系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]柴玉紅，王潤(rùn)琴，楊?lèi)?ài)晟.變電站直流系統(tǒng)蓄電池在線(xiàn)維護(hù)技術(shù)研究及應(yīng)用[J].山西電力，2014，05：11-13.

[2]閆海霞.電力系統(tǒng)變電站直流電源運(yùn)行分析[J].科技視界，2014，19：241.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西電力檢修公司）