變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行及改進(jìn)分析

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)各行業(yè)也發(fā)生了巨大的改變，其中電力行業(yè)的發(fā)展建設(shè)速度是最為快速的一個(gè)。電力行業(yè)一直以來(lái)都是我國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展目標(biāo)的最有力的推動(dòng)行業(yè)。因此國(guó)家對(duì)電力行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求。下面，就一起跟隨本文對(duì)變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行及改進(jìn)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的論證與分析。

【關(guān)鍵詞】變電站；直流系統(tǒng)；措施

電力行業(yè)近幾年來(lái)在各方面的發(fā)展中均取得了較好的成績(jī)。在我國(guó)全球一體化發(fā)展趨勢(shì)的帶動(dòng)下，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出了大批的發(fā)展型企業(yè)，為滿足這些企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展中的用電需求，國(guó)家各城市內(nèi)不斷增加變電站的建設(shè)。目前為止，國(guó)內(nèi)的各類型變電站越來(lái)越多，而變電站中直流系統(tǒng)的運(yùn)行安全也成為了當(dāng)前相關(guān)部門及電力部門負(fù)責(zé)人員所最為關(guān)注的問(wèn)題，也是必須要盡快解決的事情。

1、什么是直流系統(tǒng)

所謂直流系統(tǒng)是指發(fā)電廠及變電站為給信號(hào)設(shè)備、保護(hù)裝置、自動(dòng)化裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備。一般來(lái)講，直流系統(tǒng)是一個(gè)較為獨(dú)立的系統(tǒng)電源，它在運(yùn)行時(shí)不受任何用電設(shè)備的影響，并且在外界供電中斷時(shí)提供直流電源的電量供應(yīng)。直流電源主要由整流模塊單元、監(jiān)控單元、絕緣監(jiān)測(cè)單元、電池巡檢單元、開關(guān)量檢測(cè)單元、降壓?jiǎn)卧?、配電單元及蓄電池組所組成。如圖所示：

隨著電力行業(yè)的發(fā)展及改革，直流系統(tǒng)在變電站中的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。直流系統(tǒng)主要是用于各類發(fā)電廠及變電站中，同時(shí)也應(yīng)用于計(jì)算機(jī)房的電源緊急供電、通信設(shè)備的緊急供電、醫(yī)院及賓館的緊急供電和高層建筑的緊急供電等。

2、變電站中直流系統(tǒng)的重要性

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展以及企業(yè)、用戶用電量的增加，變電站供電安全性及能力逐漸成為了人們?cè)絹?lái)越關(guān)心的問(wèn)題。因而，針對(duì)此類問(wèn)題變電站工作人員及負(fù)責(zé)人員采用在變電站中安裝直流系統(tǒng)來(lái)保證變電站供電的有效性。首先，變電站直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)電源，它不與任何設(shè)備的電源相沖突，當(dāng)變電站在正常運(yùn)行時(shí)，由于各種原因，發(fā)生故障使變電站失去交流電源時(shí)，直流系統(tǒng)能夠通過(guò)蓄電池組繼續(xù)不間斷的為所帶的各種負(fù)荷提供電源，以保證保護(hù)和自動(dòng)化裝置能夠迅速準(zhǔn)確的切除故障設(shè)備，使電力系統(tǒng)故障的范圍降至最低限度，保證其它設(shè)備不會(huì)受故障影響，能夠繼續(xù)為下級(jí)負(fù)載提供電源，提高變電站供電供電的效率及能力。其次，直流系統(tǒng)供電的主要的部分是蓄電池，它主要是負(fù)責(zé)保證直流系統(tǒng)供電在交流電源事故狀態(tài)下繼續(xù)維持直流系統(tǒng)的正常供電，當(dāng)變電站生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)突發(fā)事故時(shí)，可以保證直流系統(tǒng)能夠所帶的設(shè)備斷續(xù)運(yùn)行，保證變電站正常運(yùn)行及企業(yè)生產(chǎn)用電不受影響。

3、變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題

雖然變電站經(jīng)多次的改革與創(chuàng)新，使其直流系統(tǒng)在運(yùn)行中各項(xiàng)能力均達(dá)到了一定的水平。但就實(shí)際變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行中仍出現(xiàn)諸多問(wèn)題影響著變電站的發(fā)展，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

3.1 直流系統(tǒng)設(shè)備自身的問(wèn)題

在變電站運(yùn)行中，設(shè)備的功能及運(yùn)行能力是十分重要的。但就目前變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行來(lái)看，由設(shè)備造成的問(wèn)題是十分常見的。首先，某些變電站不受電力系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)的重視，而又由于資金問(wèn)題使變電站直流系統(tǒng)超年限運(yùn)行，從而造成了直流系統(tǒng)設(shè)備自身產(chǎn)生較多的問(wèn)題，影響運(yùn)行能力。其次，一些變電站工作人員對(duì)直流系統(tǒng)設(shè)備日常的維修檢測(cè)不到位，使直流系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)常性帶問(wèn)題作業(yè)，久而久之，造成了直流系統(tǒng)設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)變電站造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 外部自然環(huán)境方面的問(wèn)題

自然氣候的影響對(duì)變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行能力是十分關(guān)鍵的因素。一般而言，在大風(fēng)及雷雨天氣，很容易造成直流系統(tǒng)接地現(xiàn)象。直流系統(tǒng)在正常的運(yùn)行情況下是對(duì)地絕緣的系統(tǒng)，兩極母線與大地之間的電壓分別為正負(fù)110V，而當(dāng)遇到雷雨天氣時(shí)，直流系統(tǒng)會(huì)受環(huán)境影響而出現(xiàn)較為嚴(yán)重的接地現(xiàn)象，使對(duì)地電壓上升或下降幅度較大。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是施工質(zhì)量粗糙，自然環(huán)境條件惡劣以及在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中人為因素等情況，使直流系統(tǒng)接地點(diǎn)之間的絕緣措施遭到破壞引起的。

3.3 變電站直流系統(tǒng)檢修中出現(xiàn)的問(wèn)題

對(duì)于變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行而言，檢修對(duì)其運(yùn)行能力起著至關(guān)重要的作用。但就目前來(lái)看，在直流系統(tǒng)檢修中所出現(xiàn)的問(wèn)題是較多的。首先，工作人員在對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)臨時(shí)屏內(nèi)直流導(dǎo)線密封不嚴(yán)的問(wèn)題，從而導(dǎo)致了直流系統(tǒng)分配屏上的直流電源在檢修中斷期間內(nèi)沒(méi)能及時(shí)地?cái)嚅_，所造成的直流正負(fù)極導(dǎo)線接地情況十分嚴(yán)重。

4、變電站直流系統(tǒng)改進(jìn)措施

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對(duì)變電站的需求也越來(lái)越高。因此，為滿足廣大人民用電需求以及國(guó)內(nèi)各企業(yè)生產(chǎn)建設(shè)用電要求，電力部門及相關(guān)部門負(fù)責(zé)人員經(jīng)過(guò)多年對(duì)變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)以及對(duì)運(yùn)行時(shí)問(wèn)題的分析，制定出了幾點(diǎn)直流系統(tǒng)具體的改進(jìn)措施。內(nèi)容如下：

4.1 改進(jìn)設(shè)備管理

在變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)其的管理是十分重要的。首先，變電站要有專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)直流系統(tǒng)日常運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)與維護(hù)，一但發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行維修。其次，電力部門相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)要對(duì)變電站加大資金的支持，以方便變電站直流系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題或超年限運(yùn)作時(shí)能夠得到及時(shí)快速的更換，以最大限度保證變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行安全及能力。

4.2 改進(jìn)變電站直流系統(tǒng)接線方式

在變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行中接線方式直接關(guān)系著直流系統(tǒng)的運(yùn)行能力。因此，首先要在滿足于變電站供電安全的條件下，盡可能用最簡(jiǎn)單的方式及設(shè)備進(jìn)行直流系統(tǒng)的導(dǎo)線連接。其次，對(duì)于大型變電站而言，選用2組蓄電池和三臺(tái)整流器做為直流系統(tǒng)的主要連接方式。而對(duì)于小型變電站而言在導(dǎo)線連接時(shí)則需選用單母線的連接方式，使其實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值班看守的直流系統(tǒng)運(yùn)行模式。再次，取消傳統(tǒng)直流系統(tǒng)接線時(shí)的尾電瓶連接方式，而采用全新的硅堆降壓方式。硅堆在直流系統(tǒng)導(dǎo)線連接中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓的作用，能夠使直流系統(tǒng)中的動(dòng)力母線與控制母線相分離，從而保證直流系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。最后，在變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行中，一定要考慮到自動(dòng)裝置與熔斷器、開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)之間的極差配合。

例如：對(duì)于110V以上較為量要的變電站而言，應(yīng)采用控保分開的供電方式，就是同一臺(tái)斷路器的控制回路與保護(hù)回路直流電源，應(yīng)該由不同的直流回路供電，不得混接。還有，對(duì)于變電站直流系統(tǒng)的控制和保護(hù)回路負(fù)荷，應(yīng)該采用輻射式供電方式，不應(yīng)該采用環(huán)網(wǎng)式供電方式，最大限度的保證各個(gè)負(fù)荷之間都不受到其它負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)影響，以便提高直流系統(tǒng)的供電安全性和可靠性。

4.3 改進(jìn)檢修技術(shù)

在變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)其的日常檢修工作是必不可少的。檢修工作是保證直流系統(tǒng)正常且安全運(yùn)作的基礎(chǔ)。首先，變電站檢修人員在檢修時(shí)，要將臨時(shí)屏內(nèi)直流系統(tǒng)導(dǎo)線接頭絕緣密封工作做好，并進(jìn)行仔細(xì)的復(fù)查，以確保導(dǎo)線接頭密封完好。其次，檢修人員在對(duì)分配屏直流系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)，一定要檢查直流電源電否已經(jīng)徹底斷電，以免在檢修中造成直流導(dǎo)線接地或是造成較為嚴(yán)重的人員傷亡事件。最后，變電站相關(guān)負(fù)責(zé)人要在其內(nèi)部建立一個(gè)完善的直流系統(tǒng)檢修制度，并對(duì)直流系統(tǒng)檢修人員進(jìn)行定期的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)及考核，同時(shí)實(shí)行持證上崗工作制度，以保證直流系統(tǒng)運(yùn)行的最大安全系數(shù)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述可知，變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行對(duì)變電站供電安全有著十分重要的作用，因此，要針對(duì)變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制及原則，制定出合理的改進(jìn)直流系統(tǒng)運(yùn)行能力的措施，以保證變電站的長(zhǎng)期可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介

張偉（1972— ），男，籍貫：河北省秦皇島市，冀北電力有限公司秦皇島供電公司，大學(xué)本科，直流檢修專業(yè)。