摘要：直流系统是变电站的主要组成部分之一，直流系统的运行状况对整个变电站的运行质量有至关重要的影响。文章分析了变电站直流系统运行现状及存在的问题，并在此基础上提出了提高变电站直流系统运行效率的策略，以供相关人员参考。
关键词：变电站；直流系统；蓄电池；充电机；绝缘监察装置
变电站直流系统在整个电网系统中发挥着极其重要的作用，但实际情况来看，变电站直流系统在运行过程中还存在诸多问题，成为电网系统诸多故障的发生主因。与此同时，变电站内的直流系统具有公用性质，一旦出现故障就会形成较大隐患。另外，国内不少变电站相关设备更新速度相对较慢，一些变电站的陈旧设备还在使用中，这种情况极易引发安全事故。因此，电力公司必须高度重视变电站直流系统的运行方面，不断加强系统维护工作。
1.变电站直流系统运行现状及存在的问题
1.1充电机方面
不少维修人员在日常维护工作中，并未重视对细节部分的维护，不能及时整定充电机系统电压。当直流系统出现电压告警时，一些维修人员会偏高整定中间继电器参数，促使继电器动作而将直流电源断开，然后改变中间继电器电业整定值，是继电器恢复正常状态。该操作存在明显错误，极易导致电力事故的发生。
同时，部分变电站随意放置蓄电池与充电机，并且其所在房间中并未安装相应的通风设备设施，当进行充放电时，室温会上到100℃以上，对电池性能及其使用寿命产生严重影响，一些变电站还会因此产生充电机模块失效问题[1]。
另外，受自身因素影响，一些变电站相控电源对导致处于相关设备出现过热现象，并产生一些附加损耗，从而对电池使用寿面造成较大影响，在很大程度上制约了直流系统的安全、正常运行。
1.2蓄电池方面
不少变电站工作人员不具有较强的系统维护意识，而变电站蓄电池数量相对较多，需要大量维护，如果长期维护不到位，就很可能会严重影响到的电池的基本性能，并且这种影响不可逆。同时，不少维护人员对蓄电池维护工作的重要性没有深刻认知，在长期使用过程中缺乏相应的检测，从而造成一些蓄电池受到损害。另外，因不同蓄电池之间的性能与结构存在一定差异，在使用后不久，一些变电站就出现蓄电池系统全部失效的现象。
1.3绝缘监察装置方面
受直流系统接线方式影响，早期的绝缘监察装置难以充分发挥具体作用，只能进行母线报警，而对支路方面，大多数变电站则要在对支路采取断电措施的基础上来查找接地点。绝缘监察装置通常会出现插件损坏以及装置死机等问题，一些绝缘监察装置死机后会导致整个变电站直流系统失去接地地点。当同一个母线多路电源馈线在同时下降的过程中，一些绝缘检查装置的报警信息还缺乏准确性。
另外，直流系统的网络拓扑在很大程度上决定了绝缘监察装置运行效率，部分绝缘监察装置采用的是辐射型在馈线屏，而下级回路却与小母线相接，形成环网结构，但大多数绝缘监察装置均采用辐射型检测原理，这就导致失地后系统虽然仍具有报警功能，但选线方面却不够准确。
2.提高变电站直流系统运行效率的策略
2.1高度重视变电站直流系统充电机的维护工作
第一点，首先，变电站工作人员要定期清扫充电机设备，以长期保证其整洁性。其次，工作人员要定期测量充电机相关装置的实际参数，并及时调整各装置的显示值，以免出现较大误差。再次，定期检查充电机相关装置的参数设定值。最后，合理校准与调整各单模块的输出电压。
第二点，认真检查硬接点输出情况，有效进行报警功能试验。
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首先，对于输出电压调节试验，需要工作人员点开参数设置界面，把浮充电压与均充电压分别设定成电压下限与上限。当充电机处于符充状态时，其输出电压会自动调节为电压下限。当充电机处于均充状态时，其输出电压会自动调节为电压上限。
其次，对于输出限流试验，工作人员点开参数设置界面，根据相关要求完成参数设定，在充电机处于处于均充状态时，通过假负载或者放电后的蓄电池组来开展试验，而充电机输出电流应以设定值为限。
最后，工作人员在进行告警功能调试过程中，对于充电机无输出方面，将电源模块全部关闭，利用蓄电池为监控器提供电源，而监控器报警内容应为“充电机无输出”。对于交流输入过欠压方面，将交流输入开关关闭，通过蓄电池组为监控器提供电源，此时监控器报警内容应为“充电机无输出”和“交流输入欠压”。对于母线过欠压方面，将母线过欠压告警值设定在充电机输出电压的调节区间内，然后相互切换均充与浮充状态，以判断告警内容的正确性。对于接地告警方面，工作人员可采用4千欧电阻对正母线或者负母线实行接地操作，以判断接地告警内容的正确性。如果需要检测支路部分的接地告警性能，也可采用该方式进行判断。对于空气开关脱扣报警方面，通过人工操作促使一路开关发生脱扣，此时监控器告警内容应为“空气开关脱扣”。
2.2加大变电站直流系统蓄电池组的检测与维护力度
第一点，工作人员要在均充状态下，将蓄电池组充满电量。同时将备用蓄电池组接入到直流系统。
第二点，将蓄电池组全部退出，并开展核对性充放电试验。完成放电负载连接后，以0.1C10的方式将蓄电池放电，在计时过程中，对各节蓄电池端电压进行记录。在前8个小时的放电过程中，每60分钟进行一次记录。放电8个小时后，每30分钟进行一次记录。放电9个小时后，每10分钟进行一次记录，直到10小时后完成放电过程。在整个放电过程中，若有某节蓄电池端电压下降到5.4V，就要马上停止放电操作，以防止其受到损坏。
第三点，当完成蓄电池放电操作后，工作人员采用均充方式将蓄电池充满电。在此充电过程中，直流系统会自动切换均充与浮充状态。
第四点，工作人员唯有通过核对性充放电试验，方可有效确定电池组的实际容量，并将落后电池查找出来，进而从整体上把握蓄电池相关设备的具体状况。
2.3积极改进变电站直流系统的绝缘监察装置
相关研究表明，如果交变对称电压（或电流）源激磁铁心内存在直流恒定磁场，就会对交变磁通的对称性形成破坏，磁通波形的正负半波相位会出现改变，而同时绕组输出电压的正负半波会相应出现位移[2]。正负半波相位的变化能够将直流偏置电流值及其方向反映出来，工作人员在该特性的基础上，对直流电流进行测量，并采用相位差磁调制式直流电流传感器，对绝缘监察设备进行有效改造，此类传感器具有良好的一致性，因此直流系统绝缘监察装置的设计就显得相对简单，并且安装作业也较为简便，无需对其进行调整与校核。同时，此类传感器还具有高分辨率以及高测量精度等优点，能够以测量出的接地漏电流为基础，将直流正负母线的对地电压计算出来，并可用于检测直流系统接地故障，且无需再测量母线电压。
3.结语
总之，变电站直流系统的运行状况关乎到整个变电站的正常运行效果，因此，电力公司工作人员应树立较强的责任意识，充分了解变电站直流系统的运行现状及其存在的各项不足，高度重视变电站直流系统充电机的维护工作，加大变电站直流系统蓄电池组的检测与维护力度，积极改进变电站直流系统的绝缘监察装置，从而全面保证变电站直流系统的顺利运行。
参考文献：
[1]星佳财. 变电站直流系统运行现状及存在问题分析[J]. 数码世界，2017（5）：137-138.
[2]李刚. 变电站直流系统运行维护问题分析[J]. 山东工业技术，2017（20）：172-172.
论文作者:林俊峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/26
标签：变电站论文; 系统论文; 蓄电池论文; 装置论文; 母线论文; 充电机论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第30期论文;