關于變電所直流系統運行維護的相關探討

楊虔

【摘 要】現階段，科技的發展迅速，電力工程的發展也有了很大的進展。變電所的直流系統中，其在運行中會對電源進行主要操作。尤其是規模較大的變電所，電源的主要運行方式都是直流操作。直流系統不僅可以使用直流屏進行運行，還可以依靠蓄電池進行更加可靠、穩定的運行。因此需要采用有效的維護措施，才能加強變電所的運行質量。

【關鍵詞】變電所;直流系統運行維護;相關探討

引言

由于直流系統運行管理不規范，經常造成變電所直流設備出現各種故障。通過對長超運維站所轄變電所的直流改造項目進行了梳理，分析了直流改造后在直流管理上存在的問題、危害及造成問題的原因，結合生產實際編制了直流改造驗收卡，規范了驗收項目，同時編制了規范化、標準化的直流系統配置圖表，優化直流系統的運行管理，消除了直流系統運行和管理上的隱患。

1直流系統的構成與設備狀況

變電所具有一個龐大的多支直流供電網絡，對于重要負荷，為了提高供電的可靠性，一般采用分段環形供電，平時開環運行，并且按照負荷的種類和路徑分成各自獨立的供電網。例如控制回路、信號回路、合閘回路都各自形成一個獨立的由直流母線引出的供電網絡，這樣，當其中某一回路出現故障時，不致影響其他部分的供電。直流電源成套設備，性能可靠，可以滿足正常狀態下和事故狀態下繼電保護、自動裝置、運動裝置、照明、通訊、直流電機及各種直流操作機構的分、合閘等用電要求，為安全運行提供可靠的直流電源。整套直流系統由充電屏一面，饋出屏（包含絕緣監測裝置，聲光報警信號裝置，閃光裝置及合閘，控制饋出單元）一面，電池屏一面。共三面組成。另交流配電屏一面（包含交流雙路互投單元，交流計量單元）。鎘鎳超高倍率堿性蓄電池和整流裝置并列運行，平時整流裝置提供整個直流系統的用電和對蓄電池進行浮充式供電，蓄電池在開關電動合閘和等大負荷電流或整流裝置失電時提供不間斷電流，起可靠的后備作用。

2變電所直流系統運行的現狀

首先，原有的絕緣監察裝置中，直流系統的回路以及接線方法會對其產生影響，使得絕緣監察裝置的作用不能充分發揮出來，資源浪費比較嚴重，素以必須要進一步優化。絕緣監察裝置是母線報警的，但是大多數變電所需要在支路上斷電，對接地點進行明確。絕緣監察裝置中常會出現死機、零件破壞等問題，有些絕緣監察裝置的問題甚至還會導致整個電力系統失靈。直流系統的網絡拓撲結構會對絕緣監察裝置產生影響，所以需要廣泛的應用計算機信息技術。其次，直流系統的接線問題，直流電的提供方式主要有環形和輻射供電兩種，以往變電所采用的供電方式一般是環形供電，能夠使成本消耗增加，并且使接線更加科學可靠。但是使用一段時間后，就容易出現問題，環網結構會相互影響，如果出現故障其他設備都會受到影響，對于設備正常運行是極為不利的。并且這種供電方式還會影響故障點的檢測。還有直流回路上下級配合的問題，如今設計中很容易忽視上下級的配合問題，容易出現控制回路的問題。第三，不同的變電所一般會出現不同種類的蓄電池，蓄電池的結構不同，其維護措施也是存在差異的，所以需要檢測人員具備專業的知識，可以結合實際情況做好維護工作。蓄電池也可能會由于使用不當使得單體失去效果，對正常的供電產生影響。如果蓄電池出現開路，就會出現開關故障，使得主變開關跳閘，無法合上。此外由于其他因素的影響，蓄電池也會出現失效的情況。第四，充電機的電壓需要有穩定的環境作保障，并使幅度保持一定，若變電所的電壓變化超出預期范圍，就會自動打開控制電源的開關，繼電器的工作也會被中斷，檢測設備就會出現警告，只有找到問題才能夠解決問題，保證電力系統自動化的運行。充電機程序與蓄電池不合理搭配，會使蓄電池充電的電壓增多，容易出現故障。一些變電所的電源由于人為、使用時間等因素的限制，會使電池的壽命被限制，使得變電所電力系統的運行遭受損失。

3變電所直流系統運行維護有效措施

3.1編制規范化標準化直流系統配置圖表

直流系統配置圖能清楚地表明直流系統的運行參數配置和接線，是運維人員和檢修人員了解和處理直流系統問題的第一手資料。由于部分變電所老舊，經過數次技術改造或設備更換，直流系統配置已比較混亂，因此編制規范化標準化直流系統配置圖表也是一個迫在眉睫的問題。如上文論述，直流系統配置圖的缺失和不完整也是容易造成直流系統問題的一個原因。因此對所轄變電所的直流系統進行一次全面檢查，結合原始圖紙，編制一份集中統一的直流系統配置圖表是十分必要的措施。在編制過程中也可以對檢查中發現的問題和缺陷進行上報處理，或結合直流改造的機會進行處理。

3.2蓄電池運行中的維護

正確掌握浮充，并定出定期核對充放及補充充電制度。以保持電池容量經常充足。開敞式電池電解液常有一些損失，液面會下降。需經常補充一些蒸餾水，以保持其液面在規定液面范圍之內。液面過高電解液容易溢出，過低則電池容量不足甚至損壞。浮充電流大于需量時，電解液會冒泡。電解液飛濺到端子及外殼上結成堿霜，即所謂“爬堿”。爬堿增大了電池的自放電會腐蝕引線、端子，且不衛生、不文明，須將其清理干凈。堿液對人體皮膚、衣物有腐蝕，在沾上電解液后可用硼酸液清洗。鎘鎳電池極板之間的絕緣物是尼龍或聚乙烯等化纖物，這些材料不能耐受高溫，在60℃以上好會軟化變形。故在充電期間溫度升高時要特別注意監視，勿使電池內部溫度達到45℃以上。特別是用大電流快速充電時更要注意。夏季應避免用大電流充電。總的來說：對鎘鎳電池的維護應注意“浮充、液面、溫度、爬堿”這八個字。注意配置鎬鎳電池的上流電源中電池容量小這一特點。在遇上電池放電比較多的時候，例如變電站中操作較多時，應在主要工作完成后，對電池補充充電。遇站用交流電源全停時，如時間較長，且不需要經常使用操作電源時，應將全部直流輸出回路斷開，以免電池能量耗盡，影響下次送電操作。

3.3加強機械監控設備的維護力度

變電所在建設時，會設置較多的監控設備，可以在運行過程中加強對各個電力設備的監控效果，若出現故障或問題，可以在短時間內找到故障發生的位置并采用合理措施解決。就像企業在運行過程中需要監管部門進行管理一樣，這樣可以確保電力設備的正常運行。因此在設置監控設備時，需要將相關規定與標準作為基礎會進行合理設置，才能將其作用充分發揮。要加強對變電所中監控設備維護與管理力度，安排更加專業的人員完成這項工作，才能將其中的問題有效處理，避免出現安全事故。

3.4對充電設備科學維護

在變電所直流系統的運行過程中，蓄電池雖然作為其中的重要組成部分，但直流系統的核心與供電是由充電機主要提供的，因此需要做好充電機的維護工作。為了確保變電所可以正常、安全、穩定運行，要做好充電機的定期維護與管理工作。要對設備全面檢查，尤其對于充電機的連接、數據、信號等方面。若直流供電系統出現問題，就要采用蓄電池保障供電的正常運行，還要對母線的電壓合理調整，確保電流的輸出過程更加穩定與安全，增強變電所的運行可靠性。

結語

為了確保變電所直流系統的正常運行，需要做好日常維護工作，加強監控系統的運行效果，可以及時發現各種問題與故障，從而確保電力系統的穩定、安全運行。

參考文獻：

[1]劉方明.關于變電所直流系統運行維護的相關探討[J].山東工業技術，2017（18）：233.

[2]劉暢.CSC2000平臺下變電站自動化系統應用[D].東北石油大學，2013.

（作者單位：國網寧夏電力有限公司中衛供電公司）