变电站直流装置供电技术的应用

摘 要：蓄电池直流屏在电力系统中的广泛应用，为中小型终端变电站提供了便利，但因蓄电池直流屏存在的诸多问题，也给平常的维护工作带来了麻烦。建立变电站直流监控系统主要是能够使之力设备的相关维护工作人员能够通过这个系统所提供的信息对设备的运行状况进行监控，并且快速的对变电站的具体情况实现检查，及时发展隐藏的或者处于萌芽状态的异常情况。直流监控系统的实现一方面能够有效的减少人力工作量，另一方面也大大的提高了工作效率。本文主要对变电站直流监控系统的实现进行探讨。

关键词：变电站；直流监控系统；设计

中图分类号：TM411文献标识码： A

直流操作电源系统是发电厂、水电站、终端变电站、开闭所等机构不可缺少的二次设备之一，它的可靠性、稳定性直接影响到发电厂、终端变电站设备的安全可靠运行。经过多年的发展，电力操作电源系统已经普遍采用了镉镍蓄电池直流屏，密封铅酸蓄电池直流屏，电解电容储能直流屏等充电装置。蓄电池直流屏系统有稳定性好、噪音小、可靠性高、配置灵活等诸多优点，是新一代直流操作电源的主体。在我国电力系统的变电站，广泛采用了蓄电池直流屏和硅整流电容储能直流屏作为操作、控制以及保护的电源。但是这类产品依然存在问题，本文对三种常用蓄电池直流系统进行分析，找出存在的问题，便于日常维护。

电力系统是经过了一个长期的发展，在以往，变电站都是安排有工作人员值守，因为这样能够随时的对直流设备的运行状态进行检查，一旦发生异常情况，可以在第一时间处理，以保证变电站运行的稳定和安全。随着科学技术的进步，电力系统技术升级，电力系统建立了交流平台，没有人员值班，调度中心借助其他的设备获得电站运行的信息，但是实际情况是，这种方式所获得的信息并不包括全部的直流部分。换句话说，就是它通过平台接收到的信息并不是直流系统运行的全部信息反映，特别是当系统刚刚出现异常行为的时候，它不能通过信息数据反映，只有当异常情况扩散并且成为事故或者故障的时候才能发现。这种信息交流平台代替人工值班操作的方式虽然节省了人力资源但是对于避免异常情况蔓延等等并没有很好的效果。因此，虽然建立了信息平台依旧需要相关的设备维护工作人员对设备以及电力系统的运行状态进行检查。在电力系统中，存在这样的情况，变电站数量多，而参与变电站维护的人员相对较少，因而常常都无法定时的按照规定完成。在这样的状态下，就需要借助于直流监控系统。

一、 镉镍蓄电池直流屏

镉镍蓄电池的特性就是在工作中不断充电，且在正常工作中长期处于浮充电状态，这就要求镉镍蓄电池的工作环境具备良好的充电性能。这种充电环境包括标准且恒定的充电电流，并防止过充电，如果充电电流过大，会将蓄电池电解液中的水电解为氢和氧两种气体，氢和氧两种气体混合容易导致爆炸。如果蓄电池在浮充电中过充电，会使蓄电池冒液，这种液体对蓄电池的外壳有腐蚀作用，不仅液体的腐蚀损坏蓄电池的外壳，其产生的氧化物还具有导电性能，降低电池的绝缘性。过充还会使镉镍蓄电池产生氧化还原反应，在负极板上生成氧化镉，减少极板有效面积，容量减小，这就是俗称的“记忆”效应。

对于镉镍蓄电池的使用者和维护者来说，不仅要保持蓄电池工作是良好的充电环境，定期给蓄电池放电，为了保持电池的容量，还需要对蓄电池进行定期的"活化"试验，才能保证电池的有效率。因为镉镍蓄电池放电的特殊性，要做检测下给蓄电池放电，防止过放电，出现极性反转而报废。由于镉镍蓄电池已经成为小型变电站的必备设备之一，其运行好坏直接关系到变电站终端的安全运行。因此，要对镉镍蓄电池每日进行检测、补液、测量端电压并做好记录，保证镉镍蓄电池的良好运行。

二、系统构成

变电站直流监控系统，监控中心和监控器都可以通过modem与电话网相连接，这样双方能够方便的呼叫对方，并且进行信息的互传，信息的发送、命令的传输，每一个监控器都可以将数据信息情况汇报给监控中心。通过这样的系统构成，监控器是主要负责的是相关电力运行数据的采集工作和并保证信息的上传。而监控中心则主要负责发送命令并且接受数据和对已经接收的数据做分析和处理。

三、监控器设计

监控器在变电站系统中主要是完成对直流设备的运行状态信息的收集过程，并且将这些数据传送到其他的相关监控单元。监控器采用的是工控制机设计，这样能够直接的从设备上获得各种状态的信息数据，并且及时的对设备进行调节和控制。当发生完问题，也可以通过modem电话将信息通过电话网传送给维护人员。

监控器软件主要由通信、I\O、数据收发和数据处理四大模块组成。通信模块主要是通过打开和关闭modem功能与报警系统联通，而当一旦发生任何紧急情况或者异常情况的时候可以通过监控中心完成自动拨号，并且向瓶套发送预警信息。I\O模块主要是实现人机监控界面的转换与输入，实现对各种直流设备信息的采集以及控制。数据收发模块是当各种设备已经连通之后的后期操作系统，这个系统负责是对网链上的信息数据的收发，对24小时之内的各种历史数据和报警信息的调节和命令记录。数据处理模块属于监控软件中的核心，以为内所有的转换以及信息的收集都是为了要将这些数据进行处理最终解决问题。它能够根据事先的设定将那些已经存入数据库的相关信息放入数据库中，并等待将这些信息发送到监控中心，保证数据的更新速度。从另一方面来说，它对于接收到的数据的调控命令的分析也能够提供给I\O模块使用。

四、监控中心的设计

监控中心主要是通过一台微型计算机实现的，而通过这一系统主要链接通信、数据库形成、主控以及报表打印四大模块。监控中心的通信模块设计和监控器的通信模块设计的主要功能是想同的，都是通过建立好的通信链，实现命令的下达，接受传送的信息。数据库模块主要是将每天采集到的信息数据整理归档的过程，对于一旦出现问题的设备或者环节能够在这个数据库中找到问题的缘由，并且能够及时的将这些问题得以解决。主控模块是监控中心的核心模块，是借助Windows操作系统，采用键盘和鼠标对其进行控制，实现信息的发送和远方信息的显示，并且能够通过系统对数据进行简单处理之后，将数据发送。当工作需要，可以通过报表打印模块将所需要的一些历史数据以及月报表、季度报表甚至是日报表打印，通过曲线数据信息图供专业人员分析。除此以外，变电站直流监控系统的设置也可以以GPRS技术作为基础，因为这样一来，对变电站的设备监控和设备状态检修可以通过元辰完成，有效的节省了人员的亲自巡视和检查时间，避免了已经发生故障才做出反应的情况发生。

二十世纪60-70年代，由于电解电容储能直流系统，投资小，维护量小，在110KV以下小型变电站得到广泛的应用。经过多年的运行暴露出一个致命的缺陷：由于储能电容的容量只有数千微法，事故分闸的可靠性差。在全国范围内造成多起事故。目前这类直流系统面临更新改造阶段。

以上简单概叙了变电站直流系统中的一些基本问题，当然在实际工作中还会碰到这样或者那样的问题，但了解了这些问题的基本原因后，会对我们的工作产生积极的影响。

五、结语

建立变电站直流监控系统主要是能够使之力设备的相关维护工作人员能够通过这个系统所提供的信息对设备的运行状况进行监控，并且快速的对变电站的具体情况实现检查，及时发展隐藏的或者处于萌芽状态的异常情况。直流监控系统的实现一方面能够有效的减少人力工作量，另一方面也大大的提高了工作效率。

参考文献

[1]高凌宇.变电站直流监控系统的实现[J].中国科技财富,2011（10）

[2]吴晖,梁青云.基于GPRS技术的变电站直流设备监控系统[J].电力自动化设备,2009（5）

[3]严小丰.变电站直流电源监控系统分析[J].卷宗,2011（8）