谈变电站直流系统运维和维护
摘要:直流系统是变电站运行的核心，理应保持直流系统运行的最大电压，并根据实际情况实施维护，确保直流系统安全可靠运行。直流系统在变电站的运行管理中日益受到重视，投入不断加大，设备状况得到很大的改善，但对直流系统的运行维护却鲜有介绍。本文将对变电站直流系统做出简要的介绍，以便于大家的了解。
关键词:变电站直流系统运行维护
一.引言
直流系统是变电站的一个重要组成部分，直流系统建设的主要目的是为了保持电力系统运行的稳定和安全。随着科技力量的不断强大，许多新型的技术和设备都普遍的使用在了直流系统中，因此，探讨直流系统运行维护，并深入研究当中存在的问题，对今后的系统运行有着重要的意义。本文主要介绍变电站直流系统的构成以及其运行过程中存在的问题和解决措施。
二.变电站直流系统的构成
变电站直流系统采用蓄电池和整流装置并列运行，平时整流装置提供整个直流系统的用电和对蓄电池进行浮充方式供电，蓄电池组在断路器合闸和故障时提供电能。其直流系统中的操作电源、合闸电源等设计均成环形供电结构，从而保证直流系统的可靠性。
直流系统主要由充电装置、蓄电池组、控制单元、直流馈电单元、监测单元组成，其中主要是充电装置和蓄电池组，在变电站的日常运行维护中要充分认识存在的问题，排除弊端，以便于不断完善直流系统运行维护的经验。
三.定值的确定
充电装置主要由集中控制单元、交流配电单元、充电模块、降压单元、绝缘监测单元等设备构成，当中的充电模块主要是使用n+1的冗余模式。根据设计要求，220V的直流母线电压的合格条件范围必须在?10%内，因为装有硅堆降压装置，为了实现更加精确的报警系统，可以将高频开关电源的充电装置精度高和装有硅堆降压，因此，当直流母线电压超过?5%时，系统就会自动报警。另外，母线绝缘降低报警也可设置为正负电源对地电压小于30V。
四.直流系统存在的问题
1.充电机使用中存在的问题
?许多运行维护人员没有注意到充电机电压的日常整定问题。直流系统电压告警中间继电器整定偏高，造成继电器动作断开直流电源，将中间继电器电压整定值改变后恢复正常。
?充电机固有程序设定与蓄电池个数搭配不当引起的蓄电池充电电压过高，引起过充。如某变电站蓄电池固有102个，均充电压却固定整定为245 V，容易引起蓄电池过充。
?部分变电站出现充电机模块失效现象。
?部分变电站的相控电源由于自身原因(纹波系数较大)，可能对运行中的设备造成过热及其他附加损耗， 变电站如果做核对性放电试验，可能影响到电池寿命，如果不做核对性放电，将无法核对蓄电池容量，也可能给蓄电池和直流系统的安全运行带来负面影响。
2.蓄电池存在的问题
事实上，生产蓄电池的厂家各不相同、其维护方法和条件也有所差异、蓄电池结构不同、个体差异、或者维护人员维护业务不精等原因，蓄电池很容易发生提前失效的问题，严重时会导致整个蓄电池和电池组的损坏，会给电网的运行带来严重的威胁。杂质也会影响蓄电池的使用，致使端电压偏低的蓄电池电力不足，在运行中进行了大量放电之后机会使电力更加
不足，从而导致蓄电池端电压下降，加剧了极板硫酸盐化，负极易产生硫酸铅的累积，蓄电池也会因此而提前失效。在生产过程中，由于制造过程的离散性导致各蓄电池出现不同的容量。在运行中，蓄电池的电池内阻会不断升高，当蓄电池重新充电时，电压就会持续上升，也会引发充电不足，当再次使用时，回充时该电池充电更加不足，如此恶性循环，只会让蓄电池提前结束使用功能，让整个系统无法正常运行。
3.绝缘监察装置存在的问题
现场主要的绝缘监察装置问题有装置死机、插件损坏、插件烧毁等。部分绝缘监察装置死机造成全站直流系统失去地点，另外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法正确报警。直流系统的网络拓扑对绝缘监察装置是否正常运行造成
决定
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性的影响，但到下一级回路又接上小母线，造成环网结构，而现场大部分绝缘监察装置都是采用辐射型检测原理，这就造成了失地时能报警却无法正确选线的问题。
4.设备的故障检查及问题处理
当变电站因不明原因停电时，充电装置则在运行之外，此时应立刻停止电流运行，减轻负荷，同时应密切监视蓄电池组的端电压，此时的电压不得低于放电终止电压。在接近放电终止电压前，要将电池转移或停用;蓄电池的具体情况要随时检查，并做好记录，对一些不合格的，如电压超标等，要进行及时更换。电压超标的
标准
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:超过平均电压的?10%，在检查时，不能将充电机退出运行，此时应降低充电机的输出电压，使得蓄电池组正好保持在放电状态。
五.加强直流系统运行维护管理的几点建议
1.加快加强重要变电站的直流电源改造工作，更换纹波系数较大的相控电源为高频开关电源。
2.对220KV变电站的直流系统设两台整流装置和一台备用整流装置供充电及浮充电之用。备用整流装置可在任意一台工作整流故障退出时，切换代替其工作。设立两组蓄电池，每组蓄电池均按单组电池为整个变电站直流系统供电。
3.加强直流系统在线监测的应用研究和推广工作。对于蓄电池巡检仪应推广使用能综合蓄电池放电曲线、蓄电池端电压、内阻、容量测试等运行状态进行有效判断的在线监测装置。对于绝缘监察装置考虑使用在线式绝缘检查和便携式直流接地检测仪综合使用判断的方法。
4.对直流系统的降压硅堆回路采用环路运行或不设置降压硅堆回路，从而避免了直流系统的降压硅堆存在开路的隐患。
5.结合变电站综合自动化改造，改直流系统环网结构为辐射型网络结构，采取直流分屏方式，保证直流回路的完整清晰。对于未更改的变电站，希望通过普查找到解环点，便于今后改造和故障查找。
6.定期进行蓄电池组核对性放电试验，按每2年进行1次核对性放电，运行6年以上的蓄电池组1年进行1次核对性放电试验。
7.每年进行一次直流二次熔丝、空开普查核对工作，确保熔丝、空开级差选配合理。
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