淺談變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行管理

伍忠文　石海英

摘要：變電站的直流系統(tǒng)是變電站的心臟，它的缺陷將會(huì)影響整個(gè)二次系統(tǒng)的正常運(yùn)行，它的安全穩(wěn)定運(yùn)行是繼電保護(hù)裝置能否可靠正確動(dòng)作的前提條件。文章針對(duì)變電站的直流系統(tǒng)運(yùn)行管理進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：變電站；直流系統(tǒng)運(yùn)行管理；二次系統(tǒng)；繼電保護(hù)裝置；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM63 文章編號(hào)：1009-2374（2015）10-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0922

直流系統(tǒng)作為繼電保護(hù)裝置等二次設(shè)備的工作電源，對(duì)變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有舉足起重的作用，它的缺陷將會(huì)影響整個(gè)二次系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，加強(qiáng)變電站的直流系統(tǒng)的運(yùn)行管理，及時(shí)消除故障缺陷，使其保持良好的運(yùn)行狀況對(duì)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。

本文就直流系統(tǒng)的組成、原理及如何提高直流系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性以及直流系統(tǒng)常見(jiàn)故障處理進(jìn)行闡述：

1 直流系統(tǒng)的組成

直流電源系統(tǒng)主要由交流配電單元、充電單元、降壓硅鏈、合閘分路、控制分路、蓄電池組、配電監(jiān)控單元、監(jiān)控單元、絕緣監(jiān)測(cè)等部分組成。

2 工作原理

系統(tǒng)正常時(shí)有兩路交流輸入，經(jīng)交流切換單元，選擇其中一路輸入，并通過(guò)交流配電單元給電源模塊供電，將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流經(jīng)隔離二極管隔離后輸出，一方面給電池充電，另一方面通過(guò)饋電單元為各種直流負(fù)載供電。監(jiān)控部分采用集散方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)分別由各裝置單元（包括絕緣檢測(cè)單元、電池巡檢單元、開(kāi)關(guān)量檢測(cè)單元）采集處理，然后通過(guò)串行通訊口把處理后的信息上報(bào)給監(jiān)控模塊，由監(jiān)控模塊統(tǒng)一處理后顯示在液晶屏上，同時(shí)可通過(guò)人機(jī)交互操作方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行查詢和控制。交流輸入停電或異常時(shí)，電源模塊停止工作，由電池給負(fù)載供電，監(jiān)控模塊上報(bào)交流異常信息并對(duì)整個(gè)直流系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。交流輸入恢復(fù)正常以后充電模塊對(duì)電池進(jìn)行自動(dòng)充電。

3 運(yùn)行維護(hù)的要求

直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作是一項(xiàng)極其重要的工作，下面就如何提高直流系統(tǒng)的運(yùn)維工作，談?wù)剛€(gè)人的

看法：

3.1 全面完善直流系統(tǒng)設(shè)備臺(tái)賬

充分利用生產(chǎn)管理系統(tǒng)，建立與變電站設(shè)備一致的直流系統(tǒng)臺(tái)賬，并要求上傳設(shè)備照片、專人對(duì)設(shè)備臺(tái)賬進(jìn)行檢查，確保臺(tái)賬無(wú)誤。

3.2 合理安排蓄電池年度檢修計(jì)劃

運(yùn)維班組應(yīng)根據(jù)變電站蓄電池的運(yùn)行年限，在每年年初根據(jù)其運(yùn)行情況制定蓄電池各種試驗(yàn)（內(nèi)阻測(cè)試、充放電試驗(yàn)），并納入年度、月度工作計(jì)劃，并及時(shí)完成蓄電池的各種試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)要與歷年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池存在的隱患及問(wèn)題，并及時(shí)上報(bào)檢修部門并要求及時(shí)處理。

3.3 在新的直流系統(tǒng)投入前，嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定做好相關(guān)的驗(yàn)收工作

直流系統(tǒng)投運(yùn)前，運(yùn)維班組應(yīng)根據(jù)變電站驗(yàn)收規(guī)程逐項(xiàng)逐條對(duì)蓄電池組開(kāi)展設(shè)備驗(yàn)收工作，并根據(jù)規(guī)程規(guī)定要求基建安裝部門提供蓄電池的各種交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)及設(shè)備相關(guān)資料，其中包括蓄電池相關(guān)設(shè)備的說(shuō)明書、內(nèi)阻測(cè)試數(shù)據(jù)、充放電試驗(yàn)數(shù)據(jù)等。充電裝置的浮充電及均充電數(shù)據(jù)的設(shè)置，確保蓄電池不會(huì)發(fā)生因充電模塊參數(shù)設(shè)置等原因造成蓄電池過(guò)充電、欠充電，損害蓄電

池組。

3.4 合理安排蓄電池巡視及維護(hù)工作

運(yùn)維班組應(yīng)每月定期開(kāi)展變電站的蓄電池的巡視及維護(hù)工作（蓄電池的電壓普測(cè)工作），及時(shí)檢查蓄電池充電模塊、直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置等輔助設(shè)備運(yùn)行情況，確保變電站的巡視及維護(hù)到位，運(yùn)維人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患及問(wèn)題，確保直流系統(tǒng)運(yùn)行正常。

3.5 安排專人定期檢查各個(gè)變電站的蓄電池的運(yùn)行情況

運(yùn)維班組應(yīng)安排專人每季度檢查蓄電池的運(yùn)行情況，上報(bào)上季度所轄變電站的直流系統(tǒng)的運(yùn)行情況，匯總所轄變電站的直流系統(tǒng)存在的問(wèn)題，與檢修單位進(jìn)行及時(shí)溝通，并要求檢修單位及時(shí)消除變電站的直流系統(tǒng)存在的缺陷及問(wèn)題，確保直流系統(tǒng)無(wú)隱患及缺陷運(yùn)行。

3.6 完善對(duì)直流系統(tǒng)的狀態(tài)評(píng)價(jià)工作

每年應(yīng)將直流系統(tǒng)的狀態(tài)評(píng)價(jià)工作作為變電站狀態(tài)評(píng)價(jià)工作的一項(xiàng)重點(diǎn)工作來(lái)抓，直流系統(tǒng)的運(yùn)行好壞要求在狀態(tài)評(píng)價(jià)工作中體現(xiàn)，力求將直流系統(tǒng)的狀態(tài)評(píng)價(jià)作為一項(xiàng)日常工作進(jìn)行開(kāi)展，對(duì)直流系統(tǒng)全面實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和定期評(píng)價(jià)工作相結(jié)合，促使?fàn)顟B(tài)評(píng)價(jià)工作開(kāi)展

順利。

4 直流系統(tǒng)常見(jiàn)故障處理

4.1 高頻開(kāi)關(guān)電源故障

所有充電模塊屏幕無(wú)顯示，指示燈不亮，此現(xiàn)象說(shuō)明高頻開(kāi)關(guān)電源的交流輸入不正?；驘o(wú)交流電源輸入。

查找故障點(diǎn)及處理：使用萬(wàn)用表在直流屏后的交流輸入端子處進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果應(yīng)為線電壓Uab、Ubc、Uca和相電壓Ua、Ub、Uc均在模塊要求的正常工作電壓范圍內(nèi)，此時(shí)判斷站用變輸出正常，然后根據(jù)圖紙找到兩路交流切換后進(jìn)入模塊前的交流電壓處，使用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量電壓不正確，則說(shuō)明切換回路故障，需要切換回路元件；如在直流屏交流輸入端子處測(cè)量結(jié)果不在模塊要求的正常工作范圍內(nèi)，則在交流屏后充電機(jī)交流輸出處進(jìn)行測(cè)量并與相鄰輸出空開(kāi)的測(cè)量結(jié)果比較，如電壓都不正常說(shuō)明站用變工作異常，需通知相關(guān)人員處理，如只有充電機(jī)交流輸出電源不正常說(shuō)明交流輸出空開(kāi)損壞，更換空開(kāi)即可。

4.2 充電模塊其中之一故障指示燈亮

這種情況一般是內(nèi)部故障造成無(wú)電壓輸出，由于模塊按照N+1冗余設(shè)計(jì)，一個(gè)模塊退出，不影響系統(tǒng)造成運(yùn)行。

處理方法：使用直流卡流表在該模塊的直流輸出線纜處進(jìn)行測(cè)量，確認(rèn)模塊無(wú)電流輸出，然后切斷模塊的交流輸入電源，在集中監(jiān)控器中進(jìn)行設(shè)置，將該損壞的模塊屏蔽，這樣告警將消失，更換模塊后，再將集中監(jiān)控器中的設(shè)備改回，使模塊通信正常，并對(duì)模塊輸出的電壓進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整值要與其他模塊輸出一致，并查看所有模塊的輸出電流，達(dá)到均流度良好。

4.3 充電模塊長(zhǎng)期處于均充狀態(tài)

模塊一直處于均充狀態(tài)是由于集中監(jiān)控器不能控制模塊的運(yùn)行狀態(tài)或集中監(jiān)控器設(shè)置不當(dāng)、死機(jī)情況造

成的。

查找故障點(diǎn)及處理：首先檢查模塊上的按鈕，是否打在強(qiáng)制均充位置，正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)在浮充位置，均充時(shí)由集中監(jiān)控器進(jìn)行控制執(zhí)行；其次查看集中監(jiān)控器有無(wú)告警信號(hào)，若無(wú)告警，則檢查其設(shè)置中浮充電壓值是否正確，正常為單體電池浮充電壓乘以蓄電池總個(gè)數(shù)，然后檢查設(shè)置中充電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否處于均充，若是均充狀態(tài)，將其改為浮充，并查看均充設(shè)置時(shí)間，一般為3個(gè)月自動(dòng)均充一次，確認(rèn)設(shè)備之后，觀察模塊是否轉(zhuǎn)為了浮充狀態(tài)；最后查看是否為集中監(jiān)控器死機(jī)造成模塊長(zhǎng)期處于均充狀態(tài)，將其重新啟動(dòng)后，再將設(shè)置檢查一遍，看是否能夠運(yùn)行正常，如不能正常工作就判斷集中控制器或通信線可能損害，需進(jìn)行更換。

4.4 蓄電池熔斷器故障

造成蓄電池熔斷器告警的原因有兩種情況：一種是蓄電池熔斷器熔斷；另一種是熔斷器的撞擊器彈出或撞擊器接點(diǎn)的線頭斷開(kāi)、虛焊。

查找故障點(diǎn)及處理：檢查蓄電池熔斷器的撞擊器是否彈出，如果彈出則引起告警，應(yīng)使用萬(wàn)用表測(cè)量蓄電池保險(xiǎn)的兩端電壓是否一致，不一致說(shuō)明保險(xiǎn)熔斷，檢查蓄電池組和電池至保險(xiǎn)的電纜有無(wú)短路情況，未發(fā)現(xiàn)異常，可以更換同型號(hào)的保險(xiǎn)試送一次，在運(yùn)行過(guò)程中若按照規(guī)程要求執(zhí)行熔斷器定期更換制度，這種情況一般不會(huì)出現(xiàn)。撞擊器未彈出時(shí)，需檢查撞擊器的接點(diǎn)焊線是否斷開(kāi)或虛焊，因?yàn)檎?fù)極距離很近，在焊接過(guò)程中要注意使用絕緣物體將正負(fù)極保險(xiǎn)隔離，防止短路，由于直流屏帶電，焊接時(shí)一人焊接、一人監(jiān)護(hù)，謹(jǐn)防焊接人員頭部觸電。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著大電網(wǎng)的建設(shè)，變電站直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)維人員要加強(qiáng)直流系統(tǒng)的平時(shí)運(yùn)維工作，確保變電站的直流系統(tǒng)正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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[2] 蔡燕光.淺談變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2011，（19）.

（責(zé)任編輯：蔣建華）