浅谈变电站直流系统运行及维护

贺晓明

摘要：变电站直流系统运行维护对于提升变电站运行平稳性、可靠性具有重要意义。本文首先对变电站直流系统基本构成作出阐述，然后对变电站直流系统常见问题展开分析，最后针对问题产生的主要原因，结合实际情况，简述有关变电站直流系统运行维护策略，减少直流系统在运行中可能发生的问题，确保系统的稳定运行。

关键词：变电站;直流系统;运行维护

中图分类号：TM63   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）04-0116-02

Abstract：The operation and maintenance of the DC system of the substation is of great significance for improving the stability and reliability of the substation. This article first explains the basic structure of the substation DC system， then analyzes the common problems of the substation DC system， and finally puts forward several strategies for the operation and maintenance of the substation DC system in light of the main causes of the problem and the actual situation， to reduce the DC system in the operation of the possible problems to ensure the stable operation of the system.

Key words：Substation;DC system;Operation and maintenance

引言：電网可靠运行、高效服务对于工厂稳定生产以及人民工作生活有序进行具有重要意义，而变电站直流系统会影响电网运行效果。但就目前来看，变电站直流系统故障依然普遍存在，变电站管理人员科学制定变电站直流系统运行维护策略可以有效预防系统故障。

1 变电站直流系统基本构成

变电站直流系统基本构成主要包含微机绝缘监测设备、蓄电池组、交流配电单元的高频开关电源整流模块等，当前，我国很多变电站都使用了智能高频开关电源充电设备，因直流系统本身具有稳定性、独立性特点，一般情况下，系统不会受到变电站运行干扰，如果外部交流电有故障事故出现，那么直流系统可以利用蓄电池开展供电工作，以保证变电站运行平稳性[1]。如图1所示。

2 变电站直流系统常见问题

在变电站直流系统运行中，常见问题可以归纳为：（1）充电设备问题。充电机对于直流系统运行具有重要作用，现阶段，部分变电站存在充电机运行维护力度不足的问题，受相控电源影响，可能会让充电机损耗加剧，让充电机元器件温度迅速提高，影响设备使用寿命[2]。（2）蓄电池问题。蓄电池种类相对较多，不同生产厂家所生产蓄电池可能具有差异化的使用性能、运行参数，在变电站直流系统运行中，因蓄电池日常巡查不足，可能会让蓄电池运行波动加剧，产生蓄电池故障问题，影响变电站运行稳定性。以某变电站下级配电室为例，因工作人员对蓄电池维护、点检不到位，电池组间连接松动长期未被发现，其连接松动会导致接触电阻增大，并且会随着时间的推移而加大。当使用蓄电池进行输出时，电流经过该部位会引起发热，流过的电流越大，持续时间越长，发热量就会越多，温度就会不断升高。当温度上升到一定程度时，就会引起电池端子发热导致外壳材料炭化，ABS冒烟起火，因连接松动引起的火灾事故发生。（3）直流系统接地问题。受阴雨潮湿天气影响、人员操作行为影响，可能会产生接地故障问题，导致保护误动、保护拒动或回路误报警[3]。

3 变电站直流系统运行维护

3.1强化充电设备维护力度。为避免变电站直流系统充电设备产生过充或充电不足问题，规避直流系统波纹参数超标现象，在变电站直流系统运行维护中，变电站运行管理人员应积极强化设备维护力度，让工作人员对直流输出电压、交流输入电压进行全面核查，对电流信号参数、保护型号参数进行科学判断。与此同时，为保证变电站运行交流电源中断后的直流供电效果，工作人员还应适当调整母线电压，保证其输出电压状态具有正常性、稳定性，让充电机平稳提供直流电源，除此之外，管理人员还应对防护系统功能、模块进行完善，提升充电设备维护全面性。以某枢纽变电站为例，该变电站主要使用N+1配置智能高频开关电源模块，在某次巡视时，工作人员发现变电站存在直流系统充电装置过热现象，电感线圈温度超过250℃，但因散热通风口排出了部分热量，因此，系统并未报警，电源模块依然工作，也就是说，模块过热保护未发挥作用，后经过检修，更换新的开关电源模块，发现充电装置可以正常工作。为避免充电设备过热故障产生，管理单位完善了电源模块的温度监测功能，为过热保护作用发挥提供保障[4]。

3.2加强蓄电池日常巡查。结合上文，在蓄电池运行过程中，可能会因安装不规范、维护不到位、使用不合理等原因导致故障问题出现。所以，管理人员应加强蓄电池日常巡查工作，让工作人员定期对蓄电池外观情况、电阻状况、运行环境、运行温度以及单体电压、报警信号进行检查。如针对阀控蓄电池，就应定期开展全核对性充放电工作;如针对铅酸免维护蓄电池，就应定期开展核对性充放电[5]。如图2所示。

3.3使用直流接地故障定位装置。直流接地故障定位装置的应用可以保证接地故障位置判断准确性，且全程无需拉回路，可以有效提升直流系统运行安全性，与此同时，通过应用信号注入法，将低频交流电压信号注入在直流系统正负母线之中，使用交流电流互感器，还可以检测变电站直流系统低频交流电流，参考电流相位信息、大小信息，可以判断系统接地故障位置。如在我变电站运行中，后台报直流主馈线屏（二）Ⅱ段直流直流系统故障，经过检查，结合微机绝缘检测仪报警提示信息，发现支路17绝缘支路低问题，支路17所带负荷如图3所示。

结合图3，通过对所带负荷负对地绝缘进行逐一检查，判定原因为站内受近期大雨天气影响，#1调压补偿变以及#2压力释放阀内接线盒存在受潮情况。为避免此类情况再次出现，管理人员决定加强加热器以及温湿度控制器巡视力度，检查其日常工作可靠性，与此同时，考量雨水天气影响，管理人员设置了户外端子箱门检测装置，该装置可以对箱门状态进行检测，结合故障定位装置 ，可以让工作人员快速得知设备运行状态，并解决端子箱门密封不严实、箱门损坏现象[6]。

结语：综上所述，充电设备问题、蓄电池问题以及直流系统接地问题在变电站直流系统运行中普遍存在，通过强化充电设备维护力度、加强蓄电池日常巡查以及使用直流接地故障定位装置的主要策略，可以让直流系统问题得到有效预防，以保证变电站直流系统运行可靠性。

参考文献：

[1]陈远军，周哲，赵浩标.电力变电站直流系统运行维护研究[J].电子设计工程，2019，27（20）：101-105.

[2]包锡军.分布式与集中式直流系统在变电站的应用[J].集成电路应用，2019，36（11）：78-79.

[3]黄启福.变电站直流系统的运行和维护[J].企业技术开发，2019，38（05）：85-86+98.

[4]张勇.变电站直流系统运行维护及对策[J].电工技术，2018（15）：91-92.

[5]祁昌元.变电站直流系统的运行与维护[J].电子世界，2018（09）：192-193.

[6]何春，唐明峰，唐学文.变电站直流系统运维管理措施探讨[J].广西电力，2018，41（02）：62-64.