摘要：时代在不断向前发展，我国的工业发展水平也在不断提升，整体的经济发展水平也逐步提升，为人民创造了更优越的生活条件。无论是工业生产还是人们的生活，电能都作为主要的能源存在，在人们的生活中占据着非常重要的地位，为了满足社会不断发展的需要，我国的电力系统在迅猛发展，也深深的影响到各个行业。对电力系统中的每个组成部分做好维护管理工作是保障供电可靠稳定的关键。直流系统作为变电站的重要组成，其运行的可靠性及稳定性是保证变电站安全稳定，运行连续的关键。
关键词：变电站；直流系统；运行维护；蓄电池
引言
社会大环境的发展是比较迅速的，为科学技术的发展提供了有效的环境，大量的新型技术新设备在直流系统中有所应用。所以分析直流系统在运行维护管理过程中存在的运行及维护问题很有必要。
1、变电站直流电源系统的结构
变电站直流电源系统在设计过程中是基于现代蓄电池、充电机等成熟核心技术的基础上，实现直流电源系统、通信电源系统、二次直流电源系统及UPS电源等的一体化设计及组屏生产全新模组形式。图1为变电站直流电源系统的结构，此系统取消了通信蓄电池，利用逆变器设置直流母线，通过同个厂家生产，使用一体化智能监控器集中组屏。此系统的主要特点就是能够实现电源系统的智能化管理；降低日常维护工作量，提高可靠性；降低一次性投资资金和长期维护的费用，使投资经济性得到提高。
图1变电站直流电源系统的结构
2、直流系统运行方式
直流系统主要通过直流小母线给二次控制屏内主变保护控制系统、35kV保护控制系统、10kV保护控制系统提供稳定可靠的直流电源。此外还给电脑自动化系统、微机五防、远程监控操作等系统提供电源。除了这些常规部分以外还通过交流逆变系统给一些必须要有可靠电源的附属系统提供持续可靠不间断的电源，如网络通讯、安防监控等等。正常情况下，交流电源通过交流输入经过变压器输入至整流器，将交流电变成直流电，再经过滤波器进行滤波后向负荷输出直流电。此外也可以同时给蓄电池进行充电。通常情况下为了保证交流输入的稳定可靠，一般交流输入采用双回路同时输入，一主一备，双路之间可自动进行切换。当负荷输出增大，整流器输出不能满足需要时，蓄电池也同时进行供电。当两路交流电源同时出现故障造成停电（几率极小）、交流电源需要停电检修、整流器故障等情况时，只能由蓄电池向负荷进行供电。在这种情况下需要主要蓄电池的供电能力，在不能尽快恢复整流输出的情况下，可视站内的具体情况，酌情对部分负荷进行拉闸断电，以保证站内直流电源的可靠持续供应。当交流电源或整流器恢复正常后，又可通过整流器向负荷输出供电和向蓄电池充电。逆变电源相当于是一个和直流系统共用蓄电池的UPS.在交流电源正常运行时通过旁路系统向负荷直接提供交流电源。当交流电源故障或人为停电时将蓄电池组内的直流电通过逆变系统转换为交流电后进行输出。同样在进行逆变输出时需要同时注意直流负荷和交流负荷，并根据蓄电池的供电能力进行相应的投切，保证重要负荷的供电。
3、直流电源监视装置
我站直流电源监视装置采用的DP01B智能直流电源监视装置。该装置可对直流电源系统进行计量、报警、状态监视、事件记录等。该装置可以显示整流器电压电流，蓄电池电压电流，温度、放电容量、放电时间等一些关键数据。可以设定蓄电池放电容量、放电电压以及放电终止电压等。在进行充电时可以记录充电电压电流、充电容量、蓄电池温升等一系列数据，也可以根据实际工作需要对这些数据进行设定，然后再根据设定的相应数据进行充电。此外该装置还可以对整流器故障、负荷异常、直流接地等故障进行报警并记录。从而极大的减少了运行人员对出现的故障进行判断的时间。
3、直流系统现场运维管理措施
2.1检修人员提前切入巡维环节
为了及时发现蓄电池组开路的隐患，防止直流系统两台交流输入电源切换过程中全站直流电压损失，维护人员应积极地进入变电所的日常巡检环节；通过以下两种方式，帮助变电站工作人员准确完成交流输入电源的开关工作。模式1：直流系统双向交流输入电源切换检查由继电器组与巡视人员进行。在开关前，继电保护人员检查蓄电池和直流系统之间的连接是否正常，在确认内部没有开路之后，降低充电器电压，并且电池组人员连续地携带全站负载电流，3-5分钟后巡视人员无异常进行电源切换测试。模式2：各巡检组应配备电池内阻测试仪。测试确认电池内部没有开路后，进行交流电源切换测试。目前，由于各巡逻队的电池内阻测试仪没有配备就位，供电局实施模式1。
2.2提高蓄电池组及直流母线欠压设定值
在正常工作条件下，电池大部分时间处于浮动充电状态，充电电压U=K.N(k范围为2.23至2.25)。电池组一般由103～108个单电池串联而成，最小浮动充电电压U=2.23_103=229.7V。只有在充电装置故障无输出电压时，蓄电池组放电才会导致直流母线电压和蓄电组端电压下降。多年的运行维护实践证明，性能下降的蓄电池组带全站负荷放电0~2 h内，电池端电压将迅速下降至210V或更低。为了保证在电池放电初期发出报警信号，直流母线欠压报警值可从198V提高到209V(即U=220V(1-5%)，为变电站巡检和维护预留足够的故障确认和处理时间。从而大大提高了直流系统电源的可靠性。
2.3缩短性能下降蓄电池组的容量鉴定周期
根据规定，电池运行6年内的容量鉴定试验每两年进行一次，运行6年以上每年进行一次。为了及时检测和监测蓄电池的容量，保证蓄电池的良好性能，将蓄电池的容量评价周期从原来的周期及时调整为每年或半年。
2.4加强蓄电池缺陷管理
为防止全站直流掉电事故的发生，监控中心人员发现电池电压异常信号时，应通知检查人员到现场检查确认。如果出现电池问题，巡检人员应立即与维修人员沟通，并在他们的指导下进一步检测和确认故障类型。同时，维修人员应根据故障信息准备备件，并立即进站处理。
2.5提高直流系统设计和配置标准
由于无法通过浮充状态下蓄电池的电压判断蓄电池内部实际存在问题，为了从根本上解决蓄电池内部开路或性能异常劣化等难以发现的问题，需提高直流系统设计和配置标准，要求新建的直流系统蓄电池在线测试装置必须具备内阻测试功能；对于已投运直流系统，特别是已查出有问题的蓄电池组，应结合技改，逐步安装蓄电池内阻在线测试装置，通过测试蓄电池内阻并与上年数据进行对比，提前预判蓄电池性能变化趋势。
2.6加强蓄电池入网和选型管理
加强蓄电池入网和选型管理，选用性能稳定、制造工艺优良、电压均匀、容量一致的蓄电池，从源头上把好安全关。
结束语
综上所述，本文就变电站直流系统的运行情况为例，探究了变电站直流系统的运行维护工作。分析了变电站直流系统运行方式，直流电源监视装置运行，蓄电池运行维护工作，接地故障处理工作等，保障直流系统运行稳定可靠，充分发挥变电站的工作优势，促进我们的事业又好又快的发展。
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论文作者:冀爱杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：蓄电池论文; 系统论文; 变电站论文; 电压论文; 直流电源论文; 负荷论文; 整流器论文; 《电力设备》2018年第27期论文;