关于变电站直流电源系统的维护研究

摘要：本文主要针对电力系统变电站直流系统基本组成结构、变电站直流系统运行方式和变电站直流电源系统运行中存在的问题以及变电站直流电源系统的维护对策进行简要分析，仅供参考。

关键词：电力系统；变电站直流电源；维护

中图分类号：TM77文献标识码： A

一、变电站直流电源系统的概述

基于变电站操作系统直流于变电站运行的供电网络中各分布于电源的正极和负极设备间， 是一种能向各种设备提供直流电源的、可独立操作的电源设备，可为开关控制、事故照明、信号设备以及系统监控等提供一定保障， 其通常不会受到系统运行方式的影响。假如系统的外部交流电出现忽然中断现象，可通过蓄电池向直流系统供电，从而使电网系统操作中可以正常运行。通过监控系统， 可对蓄电池中各功能模块的状态与参数进行测试，从而可对直流系统进行有效的控制及掌握，并可对电源系统进行有效的安全与自动化处理， 把该变电站直流系统于运行过程中可能将产生的接地故障彻底杜绝。直流系统按其作用不同，大体可分为直流电源部分（即直流蓄电池组）、电源充电设备部分（即充电柜、硅整流、直流配电装置）和直流负荷部分。

二、变电站直流系统的构成和各项功能的简单分析

由蓄电池、 充电设备、 直流屏及直流馈电网络等直流设备， 组成了变电站的直流电源系统。直流系统在正常运行时， 充电装置承担正常负荷电流， 同时向蓄电池组补充电， 以补充蓄电池的自放电， 使蓄电池以满容量的状态处于备用状态。在系统发生故障， 站用电源中断的情况下， 蓄电池组发挥其独立电源的作用， 向继电保护及自动装置、 断路器跳闸与合闸、 载波通讯、 事故照明等装置提供工作直流电源。有人把直流设备比喻为变电站的心脏。

三、变电站直流电源系统运行中存在的问题

1、直流电源系统绝缘监察装置原因

变电站直流电源系统由于投入运行后所连接二次电缆较长、外面部分也同时较多而且分布范围相对较宽，为此外界自然环境非常容易受到影响（例如地基潮湿以及灰尘等等），那么时间久运行便会导致电线表面出现腐蚀现象，对于一些较为薄弱的设备、元件绝缘性质也将会有极大降低程度，由于绝缘监察装置中存有问题。现场绝缘监察装置存在装置死机、插件损坏、插件烧毁等问题。部分绝缘监察装置死机造成全站系统直流电源失去地址，其有些绝缘监察装置在同一母线多路电源馈线同时下降时无能正确报警。系统直流电源的网络拓扑对绝缘监察装置是否正常运行造成直接的影响，如不少绝缘监察装置在馈线屏是采用辐射型，但到下一回路又接上小母线，形成环网结构，而现场大部分绝缘监察装置都是采用辐射型检测原理，于是造成了接地时可以报警但无法确认选线的问题。

2、直流电源系统接线存在相关问题

变电站直流电源系统接线方面，环网结构给空开熔丝级别造成困难。环网结构容易造成回逢路转，不利于查出故障点，特殊的是在老旧变电站和绝缘部分下降的变电站。在直流空开熔丝级别配合方面，直流回路中的熔断器、空气开关是直流电源系统各出线的过流和短路故障的保护元件，可作为馈线回路供电网络断开和间隔之用。熔丝或空开的级别配置有严格的需求。为此在基建、技改过程中应注意空开选型的统一装置，以免因空开特性不同造成级别失职。

3、蓄电池维护问题的重点

由于变电站工作人员维护意识不够强。变电站蓄电池于数量众多，维护工作量较大，需要持之以久。一旦维护工作做的不够，时间一长，必会给电池带来严重的后果和不可逆转的危害。维护人员大部分不懂得蓄电池使用维护意识，常年使用却从不监测，从而导致有些蓄电池损坏。同时，基于蓄电池单体差异、蓄电池结构及维护等问题在投运时间不久的状况时，多数变电站由于综合因素造成蓄电池整体效能下降。

4、充电机使用问题分析

维护工作人员平时没有注意充电机的细节的保护，没有注意到充电机额定电压的常识问题。系统直流电压告警期间继电器定值偏高，造成继电器动作断开直流电源，将中间继电器电压整理值转变后恢复正常。这是错误的一种操控方法，很容易发生事故。正确应该是先行断开交流电源输入，后断开充电机与电池之间的线路，确认电池不会漏电。变电站一不注意充电机和蓄电池的摆放，放置很随便。房间没有装设有通风设备，按照这样在蓄电池充放电的过程中，室内的温度一定超时100℃，会严重危害到电池的使用寿命。有些变电站出现充电机模块失效现象。多数变电站的相控电源来源自身因素，运行中可能对设备造成过热及其它附加损失，严重影响到电池寿命，造成电池和系统直流电源的安全运行带来不利影响。

四、变电站直流电源系统的维护对策

1、对于微机监控器的运行状态研究以及相应的维护

将通信技术作为运行的基础，微机监控器能够对于直流电源的实时运行动态进行监控监测。工作人们对于设备的运行参数能够通过微机直接进行。现场运行所涉及到的参数都会通过微机监控器在显示屏上呈现，这样工作人员就能随时的进行监控控制。要是直流电源出现运行错误的情况下，那么参数就会显示电路问题，系统进行自动报警。

微机监控系统在正常工作过程中能够出现自动化的转换，第一步就是通过恒流充电，在结束之后，在进行浮充充电，所进行的充电过程中都会转为直流电源维持正常工作。在直流电源运行一个周期之后微机监控器就能够进行自动化的转变，选择充电方式，这样就能够保证电池电量一直高于90%以上，再出现事故的过程中能够保证电量供应。

危机监控器在运行过程中，工作人员通过对于监控装置中各标准运行状态进行检测，要是出现不正常的运行情况，工作人员需要对于相关程度进行及时的修改以及调整。要是对于程度修改之后还是不符合相应的运行状态，那么将主流电源设置为手动控制方式，将已经出现问题的微机监控器关闭退出，由相关维修人员进行维修，在恢复正常之后才能再次使用。

2、对于充电装置的运行状态分析以及维护

充电装置需要每隔一段时间进行维护除尘。对于充电装置工作人员需要一个月左右进行一次维护，主要工作是除尘。在除尘结束之后，必须要进行绝缘工作，在进行绝缘工作之前要将电子元件上的控制板断开。要是在控制板出现故障的情况下，又不知道具体原因，需要立即更换，然后对监控器参数进行调整后才能在控制板工作。

充电装置设备日常维护内容。工作人员对于充电装置设备运行参数监控要增加。监控所包含的内容主要有：工作过程中是不是出现了噪音；三相交流电源是不是出现不平衡的状态；直流输出电流值以及交流输入电源值显示是不是正确；设备中各项型号是不是工作正常等，通过这些数据监控才能保证充电装置运行的稳定性。

3、对于蓄电池的运行状态研究以及日常维护

蓄电池可以说是直流供电电源以及直流供电系统的主要组成部分，在充电模块出现问题的情况下，需要由蓄电池进行电量支持。现在很多变电站中蓄电池装置都是使用免维护的阀控式密封铅酸蓄电池，这样电池所具备的优势就是高效防水性以及较好的密封性。

蓄电池匹配性。不同的蓄电池所具备的充放电特性是不一样的，所以说，在日常的使用过程中，同一款电源同负荷的情况下会因为不同蓄电池放电之间所存在的差异而不同，这样对于整个的蓄电池工作性能都有着一定的影响。

在对于蓄电池进行日常维护的过程中需要对于查看监控连接片是不是出现腐蚀或者是松动的情况；检测蓄电池单体电压是不是显示正常；检测安全阀或者周围是不是出现酸液；检测电池壳体是不是出现腐蚀或者是变形的情况；检测蓄电池温度是不是正常；检测绝缘电阻是不是出现的降低问题等等。

在变电站运行操作结构工作中，所使用的是直流动力合闸电源。一般情况下，直流动力合闸具有较高的额定合闸电流。所以说在出现故障的时候，放电末端的电源因为受到较强的负荷冲击能够对于直流母线电压值进行调整，这样才能保证在一定的范围内正常运行。

结束语

变电站直流电源系统保证可靠运行是电网安全、稳定、连续运行，直接联系到电力系统供电的安全影响问题。为此，变电站的平时运行中，应通过监控系统对直流电源系统的运行加强控制与维护管理，如发现故障，应进行采取有效措施相关处理，保证变电站直流电源系统的运行安全可靠。

参考文献

[1]柴玉红,王润琴,杨爱晟.变电站直流系统蓄电池在线维护技术研究及应用[J].山西电力,2014,05:11-13.

[2]闫海霞.电力系统变电站直流电源运行分析[J].科技视界,2014,19:241.

[3]叶雪峰.变电站直流系统的运行维护研究[J].低碳世界,2014,17:55-56.