变电站直流系统运行维护及故障处理

张翔 赵夕彤 高存阳

摘 要：变电站作为电力系统重要组成部分，其为我国居民生活和生产的重要能源供应地，其是否能够正常稳定的运行将直接影响电力系统供电能力。因此，加强电力系统保护工作将变得尤为重要，文章将针对变电站直流系统运行维护和直流接地故障相关处理措施进行探讨，为提升电力系统安全稳定运行提供重要支持。

关键词：变电站;直流系统;运行;维护

0 引言

直流系统作为变电站的重要组成，加强直流系统接地故障处理，构建起安全、完善的直流系统电网，对于保障电力系统稳定运行具有十分重要的意义。伴随着近年来科学技术的发展，直流系统技术和设备均有不同程度的提高，变电站的的运行和维护工作已经成为了电力系统工作重点。电力系统的接地处理将会对电力系统的安全运行产生重要影响，本文针对电流系统的接地处理和维护措施进行讨论，为促进电力系统的安全稳定运行提供支持。

1直流系统的组成及各元件的作用

1.1直流系统的构成

直流系统主要由两大部份构成，一个是直流充電屏，简称直流屏，另一个是蓄电池屏。直流屏主要由机柜、充电模块、交流配电、直流馈电、配电监控、监控模块、绝缘检测仪、电池监测仪、降压单元、电压显示、电流显示等组成。电池屏是指存放多个蓄电池组的机柜体，电池屏中的蓄电池组一般是由2—12V的多节蓄电池以串联方式组成，对应的直流输出电压为110V或220V。目前大部分新建变电所直流系统使用的蓄电池主要是阀控式密封免维护铅酸蓄电池。

1.2直流系统各元件的作用

（1）充电模块：是供给变电所直流负载的主要电源。平时充电模块向直流负载供电的同时，以很小的电流向蓄电池进行浮充电，用来补偿蓄电池的自放电，使蓄电池始终处于满充状态。

（2）蓄电池：是变电所直流系统的备用电源。正常情况下，变电所的直流负载是由充电装置供电，蓄电池处于浮充电状态，以补充蓄电池的自放电，处于备用状态，当直流充电装置失去交流电源或充电装置故障，那么变电所的直流负载的供电就由蓄电池供给。一般变电所蓄电池配置的容量为300Ah，以30A电流放电，理论上计算可以放10个小时，以足够的时间进行直流系统故障处理。

（3）绝缘监察装置：是监察直流系统正极和负极电源对地绝缘情况的一套装置。当直流正极或负极绝缘下降，某极对地电压达到设定的整定值时，绝缘监察装置发出预告信号，便于运行值班人员检查处理。

（4）电压监察装置：是监察直流母线电压的一套装置。当直流母线电压高于或低于设定的整定值时（一般整定为直流母线电压高于250V、低于170V），电压监察装置发出“直流电压过高”或“直流电压过低”预告信号，便于运行值班人员及时调整直流母线电压。

（5）直流母线：直流母线是汇集和分配直流电能的设备。充电装置将输出的直流电汇集到直流母线，再通过直流母线将电能分配到各个直流负载中去。

（6）闪光装置：是反映断路器与控制开关所对应位置的一种信号装置。当断路器位置与控制开关不对应时，发出红灯或绿灯闪光，便于运行值班人员进行故障判断。

（7）降压模块：是指降压稳压的设备，调节控母电压在设定范围内，目前使用比较广泛的是降压硅链。当合母电压发生变化时，降压硅链自动调节输出电压，保证输出电压稳定。降压硅链有5级降压和七级降压，电压调节点都是3.5V，当合母电压升高或下降3.5V时降压硅链就自动调节稳定控母电压。

2变电所直流系统运行中存在的问题解析

2.1绝缘监察装置问题

绝缘监察装置在运行时，其运行稳定性会受到直流系统的回路或接线方式等方面产生的影响。若直流系统出现问题，将会阻碍绝缘监察装置的运行效果获得提升，浪费较多的资源，因此需要获得将其完善。绝缘监察装置在运行时，若出现异常状况，将会使用母线进行报警，但更多的变电所都会以支路断电的方式将接地地点明确。这就会造成绝缘监察装置出现死机、内部零件损坏的情况发生，甚至会对电力系统的安全运行造成重要危害。绝缘监察装置还会受到直流系统中网络拓扑结构的影响，因此需要利用计算机信息技术，才能避免绝缘监察装置出现死机、内部零件被损坏的情况。

2.2直流系统的接线问题

直流电的提供方式主要有环形和辐射供电两种，以往变电所采用的供电方式一般是环形供电，能够使成本消耗增加，并且使接线更加科学可靠。但是使用一段时间后，就容易出现问题，环网结构会相互影响，如果出现故障其他设备都会受到影响，对于设备正常运行是极为不利的。并且这种供电方式还会影响故障点的检测。还有直流回路上下级配合的问题，如今设计中很容易忽视上下级的配合问题，容易出现控制回路的问题。

2.3蓄电池问题

在直流系统的运行过程中，会应用到的蓄电池类型较多，因此需要针对不同类型蓄电池采用高效、科学的维护措施，对检修人员的专业技能水平提出了更高的要求。若不将蓄电池合理使用并进行良好维护，将会造成较大的安全隐患，降低直流系统的运行稳定性。蓄电池在运行过程中经常会出现开路、开关问题，最终使主变开关发生跳闸。还会由于其他多种因素的影响，使蓄电池无法正常运行。

3变电所直流系统运行维护有效措施

3.1蓄电池正常运行方式与维护

蓄电池一般都采用“浮充电”方式运行。所谓“浮充电”运行，即蓄电池与充电设备并联运行，负荷由硅整流充电设备供电，同时以很小的浮充电流向蓄电池充电，以补偿蓄电池的自放电损耗，使电池处于充足电状态。浮充电流必须经常保持稳定，当不具备自动稳压、稳流条件时，浮充电流要加强监视，并且随时调整到正常值。同时注意防止电池的欠充和过充电，以免影响电池的寿命。长期过充电会造成极板有效物质的剥落和电能损耗的增加;而长期欠充电，将使极板硫化，浮充电流的大小与电池的新旧质量（自放电大小）有关。通常以单电池的浮充电电压为2.15-2.2V作判别标准。为防止过充电，单只电池的浮充电电压应不超过2.2V，为防止欠充电，单只电池的浮充电电压应不低于2.1V。

3.2直流系统接地处理

保证操作的规范性，以保证处理直流接地故障的过程中的安全。为了缩小直流接地故障的查找范围，采用分网法进行直流系统的划分，所划分部分之间并不存在直接的关联，进而保证直流电源的正常运行，为直流系统提供有力的保障。根据直流负荷来确定需要转移的分路，部分分路可以予以忽略，进而检查直流系统接地故障，采取转移负荷法，检查该分根据直流系统运行情况，进而保证直流系统接地处理工作的顺利进行，取直流熔丝、拉路查找仪表查找等工作需要进行规范化操作，以更加准确的寻找直接接地点，进而采取有效的措施予以处理，解决直流故障。建立完善的监控系统。加强变电所直流系统运行的实时监控，以有效预防直流系统接地故障的发生，并采取有效的保障措施，直流系统对于供用电的控制、保护和调节更加可靠，维护电力系统的运行安全。

3.3维护机械监控设备

如果是大中型的变电所，必须有监控设备，并对电力设备的运行进行随时的监控，一旦出现问题，能够在最短的时间内掌握故障出现的问题，并提出合适的方法进行处理。就如企业运行需要有监管部门，保证企业能够高效运行，并实现较高的社会价值。但是需要注意到，监控设备不能会员工的威胁产生威胁，要依据相关的标准完善监控设备，使其能够正常运行。要对监控设备进行维护，就需要有专业的人员进行，掌握维修的相关知识，及时发现问题并有效处理。

结语

为了确保变电所直流系统的正常运行，需要做好日常维护工作，加强监控系统的运行效果，可以及时发现各种问题与故障，从而确保电力系统的稳定、安全运行。

参考文献：

[1]范大伟.关于提高变电所直流系统供电安全性的分析研究[J].科技创新导报，2012（3）：12-13.

[2]时盛志，韩素贤.关于变电所直流系统运行及其安全性的探讨[J].数字技术与应用，2012（10）：202-203.