淺談35～110kV變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)

摘要：直流系統(tǒng)的主要功能在于提供直流的電源，主要服務(wù)于自動(dòng)裝置、應(yīng)急電源、事故照明與設(shè)備保護(hù)等，35～110kV變電站的主要組成部分就是直流系統(tǒng)，它是自成體系的，如果切斷了交流電源，它還可以繼續(xù)工作。文章對(duì)35～110kV的變電站進(jìn)行了探討，對(duì)其中直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)進(jìn)行了論述，主要包括的內(nèi)容為對(duì)直流系統(tǒng)的監(jiān)控、蓄電池的維護(hù)與保養(yǎng)、異常狀況的運(yùn)行處理。

關(guān)鍵詞：35～110kV變電站；直流系統(tǒng)；自動(dòng)裝置；應(yīng)急電源；事故照明；設(shè)備保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）34-0109-02

直流系統(tǒng)的主要功能包括自動(dòng)裝置、應(yīng)急電源、事故照明與設(shè)備保護(hù)等。使用最為廣泛的領(lǐng)域?yàn)樽冸娬?，它是一個(gè)較為獨(dú)立的電源裝置，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行方式對(duì)其影響也較小。而且當(dāng)遇到突發(fā)的斷電情況時(shí)，能自動(dòng)地使用儲(chǔ)備電源保證電力的供應(yīng)。一般經(jīng)過(guò)直流輸出的電壓都較為穩(wěn)定，所以在進(jìn)行回路的故障控制中選用直流較為安全可靠。因?yàn)槿绻褂媒涣鞯碾娫?，那么在發(fā)生短路現(xiàn)象時(shí)就會(huì)使電壓降低，情況嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)斷路器拒分的現(xiàn)象。所以在變電站中，直流系統(tǒng)占據(jù)著重要的位置，變電站的安全程度與直流系統(tǒng)的運(yùn)行有著很大的關(guān)聯(lián)度。所以在日常使用過(guò)程中，必須加大對(duì)其的維護(hù)力度來(lái)保證整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1 對(duì)35～110kV變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控

為了更好地保證變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行可靠度，負(fù)責(zé)直流系統(tǒng)的工作人員必須加強(qiáng)對(duì)直流斷路器、熔斷器、報(bào)警信號(hào)、自動(dòng)裝置等部位的監(jiān)控。在運(yùn)行的過(guò)程中，還要注意對(duì)正負(fù)母線對(duì)地的電阻值的核查，如果發(fā)現(xiàn)有接地的現(xiàn)象存在，那么就必須要查找出接地的位置，并進(jìn)行針對(duì)性的處理。在對(duì)電壓與電流的監(jiān)控中，主要是監(jiān)控充電裝備的輸出值、交流輸入的電壓值、直流母線的電壓值等是否處于正常狀態(tài)，并且還需要完善對(duì)信號(hào)燈和報(bào)警裝置的盤(pán)查，查看其是否處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。在聽(tīng)到直流熔斷器與斷路器的報(bào)警信號(hào)時(shí)，必須要迅速地查找產(chǎn)生故障的原因，使之在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。

2 對(duì)35～110kV變電站直流系統(tǒng)的日常檢查

對(duì)35～110kV變電站直流系統(tǒng)的日常檢查的主要內(nèi)容有：一方面，檢查用于放置蓄電池的室內(nèi)是否比較通風(fēng)、消防設(shè)備以及照明設(shè)備是否準(zhǔn)備充分、室內(nèi)的溫度是否都符合要求，室內(nèi)是否放置易燃易爆物品。另一方面，對(duì)蓄電池的外觀進(jìn)行檢查，查看其是否清潔或者出現(xiàn)裂痕、有無(wú)短路或者接地的現(xiàn)象發(fā)生，再查看每個(gè)部位的連片是否緊湊，有無(wú)出現(xiàn)松動(dòng)跡象；另外在對(duì)蓄電池的極板進(jìn)行巡查，有無(wú)出現(xiàn)變形、龜裂、短路的現(xiàn)象，顏色是否正常，充電的含量是否正常，有沒(méi)有欠缺或者是過(guò)多的現(xiàn)象發(fā)生，充電裝置直流輸出的電壓和交流輸入的電壓值是否位于正常水平上；同時(shí)蓄電池的電壓也是核查的重要組成部分；最后還要檢查各種信號(hào)燈與報(bào)警裝置的運(yùn)行聲音是否正常、直流系統(tǒng)的絕緣情況如何；每個(gè)支路運(yùn)行的監(jiān)控信號(hào)和指示燈顯示有無(wú)一樣；熔斷器的狀態(tài)是否正常；自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的位置是否恰當(dāng)。在完成對(duì)35～110kV變電站直流系統(tǒng)的日常檢查過(guò)程中，還需要注意直流系統(tǒng)的特殊巡查。該項(xiàng)內(nèi)容主要包括重新安裝或者經(jīng)過(guò)改造的直流系統(tǒng)在使用的過(guò)程中是否正常；在處理了直流失壓或接地等意外狀況后，要注意特別巡查；在完成蓄電池核對(duì)性充放電工作時(shí)要進(jìn)行特別巡查；最后如果發(fā)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)有脫扣的現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)該立即檢查該范圍內(nèi)的其他元件有無(wú)損壞或者出現(xiàn)明顯的故障。

3 對(duì)35～110kV變電站直流系統(tǒng)異常情況的處理對(duì)策

第一，35～110kV變電站直流系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)的異常情況主要包括直流模塊出現(xiàn)故障，如單個(gè)模塊不能顯示。出現(xiàn)該狀況的主要原因是內(nèi)部的保險(xiǎn)絲燒壞。應(yīng)對(duì)策略就是首先將其拆開(kāi)，如果確實(shí)是保險(xiǎn)絲燒壞則要返廠修理或者直接更換，如果單個(gè)模塊能夠顯示，但顯示不正常，則可能是模塊電池的原因，可以進(jìn)行重啟，來(lái)使模塊顯示恢復(fù)正常。如果查明是模塊的內(nèi)部出現(xiàn)問(wèn)題，則首先應(yīng)該將運(yùn)行系統(tǒng)退出，并查看其他模塊有否出現(xiàn)超載現(xiàn)象。第二，如果是整個(gè)直流系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，那么就應(yīng)該使整個(gè)模塊退出運(yùn)行模式，用蓄電池組來(lái)承擔(dān)直流的運(yùn)轉(zhuǎn)，但是如果時(shí)間較長(zhǎng)的話，就需選用另一個(gè)直流模塊來(lái)替代。第三，母線電壓出現(xiàn)異常情況。如果是母線的電壓太高時(shí)，則要考慮將浮充的電流降低，這樣才能保證母線的電壓處于正常范圍之內(nèi)，如果是母線的電壓太低時(shí)，則首先要查看浮充電流的運(yùn)作是否正常，再看直流負(fù)載是否加大，如果是突然增加，那么必須要對(duì)自動(dòng)調(diào)壓器進(jìn)行檢查，如果確實(shí)有異?，F(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)該馬上啟用手動(dòng)調(diào)壓器來(lái)替代其工作，并安排專(zhuān)人進(jìn)行修理。如果是發(fā)生缺相的現(xiàn)象，則應(yīng)即查看電源，看是電源開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障，還是接線出現(xiàn)故障，并及時(shí)修補(bǔ)好。第四，當(dāng)出現(xiàn)蓄電池警告時(shí)，首先觀察蓄電池中的插件是否接觸不良，使得巡檢模塊不能接收電壓的檢測(cè)值，如果有，則可以拔下插排然后重新再插，如果此時(shí)巡檢模塊能夠繼續(xù)工作就是恢復(fù)正常，如果不能繼續(xù)工作，就應(yīng)該考慮更換巡檢模塊。此外，還要觀察蓄電池內(nèi)的保險(xiǎn)絲是否燒斷，如果蓄電池中的實(shí)測(cè)值處于正常范圍，而檢測(cè)值卻顯示為0時(shí)，必須應(yīng)用萬(wàn)能表來(lái)檢查熔斷器，如果確實(shí)熔斷，就需要立即換新，這樣才能使蓄電池的檢測(cè)值恢復(fù)正常。如果發(fā)現(xiàn)蓄電池內(nèi)的檢測(cè)值與實(shí)測(cè)值顯示都不正常時(shí)，那么必須要對(duì)蓄電池的外殼進(jìn)行檢查，看它有沒(méi)有出現(xiàn)漏液或者是鼓起的現(xiàn)象。并查看極板有沒(méi)有彎曲變形，如果發(fā)現(xiàn)有以上所述的問(wèn)題，就必須立即更換新的蓄電池。

4 35～110kV變電站直流接地存在的危害與解決對(duì)策

當(dāng)35～110kV變電站直流出現(xiàn)一點(diǎn)接地的現(xiàn)象時(shí)，如果沒(méi)有出現(xiàn)短路的電流，那么是可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的，但是工作人員還是應(yīng)該要迅速地發(fā)現(xiàn)接地的地方，進(jìn)而消除隱形危險(xiǎn)。因?yàn)橹灰硪稽c(diǎn)也出現(xiàn)了接地的現(xiàn)象，就有可能會(huì)出現(xiàn)直流電源短路的現(xiàn)象，使信號(hào)裝置和自動(dòng)裝置出現(xiàn)錯(cuò)誤運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就會(huì)燒毀熔斷器和繼電器，設(shè)備連接的電源被切斷，進(jìn)而使整個(gè)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。由此可見(jiàn)，必須對(duì)直流接地加強(qiáng)監(jiān)控，只要發(fā)生了直流接地的現(xiàn)象，就必須迅速安排專(zhuān)人來(lái)排查和修理，避免因?yàn)槌霈F(xiàn)直流接地的現(xiàn)象而出現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的故障。endprint

35～110kV變電站直流接地出現(xiàn)的原因也是多方面的。首先可能是因?yàn)殚L(zhǎng)期供電，使其負(fù)荷過(guò)大，出現(xiàn)超載現(xiàn)象，再加上受到惡劣外部環(huán)境的影響，這樣內(nèi)外相互影響，就使得設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)元件脫落或者端口松動(dòng)等問(wèn)題，使其絕緣程度大大弱化，更是增加了其出現(xiàn)的概率。其次，進(jìn)行二次回路的連接或者內(nèi)部的元件組裝不合適也會(huì)出現(xiàn)直流接地的現(xiàn)象。例如使用一根電纜來(lái)承擔(dān)直流和交流，這樣拉近了兩種電體的距離，就很容易出現(xiàn)接地。再次，長(zhǎng)期不進(jìn)行設(shè)備維修，使得設(shè)備老化就無(wú)法保證設(shè)備的絕緣性，進(jìn)而導(dǎo)致直流接地。最后，工作環(huán)境不夠干燥、密封不嚴(yán)實(shí)、工作人員的誤操作或者在設(shè)備中沒(méi)有使用直流電纜等都會(huì)導(dǎo)致直流接地的現(xiàn)象發(fā)生。如何來(lái)發(fā)現(xiàn)直流接地的位置，也是有一定方法的。先查找出接地原因，辨析是人為因素還是自然因素，如果都不涉及，那么就需要因地制宜，以現(xiàn)象的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行判斷。另外還可以斷掉一些不太重要的線路來(lái)便于接地位置的查找，對(duì)于那些較為重要的線路，則需先將供電的回路進(jìn)行分離，采用直流接地儀器來(lái)幫助查找接地的位置。一般會(huì)按照概率進(jìn)行查找，先查看發(fā)生概率較大的支路，再檢查一般的支路。同時(shí)在查找的過(guò)程中，需要兩人合作完成。

具體的操作方法為：第一，采用絕緣監(jiān)控裝置，它是完成在線監(jiān)控的一個(gè)重要設(shè)備，它不僅能夠顯示出直流系統(tǒng)在運(yùn)行中的電壓，而且還能采集到母線對(duì)地絕緣的相關(guān)情況。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，絕緣監(jiān)控裝置就會(huì)對(duì)所有電路的相關(guān)信息進(jìn)行收集，并對(duì)信息進(jìn)行分析與處理，進(jìn)而幫助工作人員準(zhǔn)備判斷故障出現(xiàn)的原因，并且還能夠顯示出接地的電阻值的大小。該裝置最大的優(yōu)勢(shì)在于可以在不切斷電源的情況下完成線路盤(pán)查，并且對(duì)于直流電源可靠性的提高有著重要的作用。但是，如果出現(xiàn)了多個(gè)金屬性接地的現(xiàn)象，那么就必須先找到金屬性接地的相關(guān)支路，只有這樣才能夠繼續(xù)查詢(xún)其他非金屬接地的有關(guān)支路。第二，使用瞬間拉路法，首先區(qū)分出每個(gè)線路的負(fù)載的重要順序，然后由輕到重地拉斷其所在的支路，如果某一支路在拉斷時(shí)，故障消失了，說(shuō)明接地的位置就在這一支路上。但是該方法也存在著一定的弊端，因?yàn)樾枰獙⒏鱾€(gè)支路逐一切斷，所以不能夠很好地保證直流供電的安全性。

5 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行35～110kV變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)時(shí)，必須由兩個(gè)工作人員配合完成，并且在查找的過(guò)程中還要防止直流回路到另外一個(gè)接口的現(xiàn)象發(fā)生。想要斷開(kāi)重要的回路時(shí)必須要獲得調(diào)度室的批準(zhǔn)，并且最好將切斷的時(shí)間控制在3s以?xún)?nèi)。然后通過(guò)表計(jì)、信號(hào)等多方面的因素綜合分析，來(lái)確定接地的位置，進(jìn)而更好地完成35～110kV變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)工作。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：陳志芬（1976-），女，重慶人，國(guó)網(wǎng)重慶江津區(qū)供電有限責(zé)任公司電氣工程師，研究方向：變電運(yùn)行。endprint