变电站直流系统的运行管理论文_李红亮

变电站直流系统的运行管理论文_李红亮

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摘要:由于直流系统对变电站如此重要,所以需要加强系统的运行维护,保证其安全可靠地运行。为了可以做到安全运行,我们必须十分重视它,认真学习和执行电力系统关于直流系统的规程规定。

关键词:变电站;直流系统;蓄电池;运行管理

前言:

直流系统是变电站的重要组成部分,关系到变电站的安全性和可靠性,在保证直流系统供电需求的前提下,结合变电站的实际情况制定直流系统的运行维护方法,保证直流系统的安全性、可靠性,提高变电站的运行管理维护水平。

1 阀控蓄电池的运行及维护管理要求

1.1阀控蓄电池组的正常运行方式为浮充电状态,浮充电压值的范围为(2.23~2.28)V×N,一般最好调整到2.25V×N(25℃时);均衡充电电压应调整到(2.30~2.35)V×N。

1.2运行中的阀控蓄电池组主要作用是监视,其范围有:每只单体蓄电池的电压值、蓄电池组及直流母线的对地电阻值、运行环境温度、浮充电流值、蓄电池组的端电压值和绝缘状态等。

1.3巡视中检查的内容有:蓄电池通风散热是否良好,连接片有无松动和腐蚀现象,蓄电池的单体电压值,温度是否过高,壳体有无渗漏和变形,绝缘电阻是否下降,极柱与安全阀周围是否有酸雾渗出等。

1.4蓄电池室的温度应控制在(5~30)℃,最高不可超过35℃,且应通风良好。蓄电池室照明应充足,且要使用防爆灯;安装在台架上的蓄电池组,应做好防震措施。并按期检查门窗及蓄电池室调温设备情况。每月要检查蓄电池室消防设施、照明及通风;对照现场实际运行情况,对阀控蓄电池组进行定期外壳清洁工作。

1.5阀控蓄电池组的充放电

(1)恒压充电。浮充电方式运行条件是在(2.3~2.35)V×N的恒压充电下,I10充电电流慢慢减少,当充电电流降低到0.1 I10电流时,此时达到充电装置的倒计时起动,当整定的倒计时结束时,充电装置将手动或自动转为正常的方式。浮充电电压值的范围为为(2.23~2.28)V×N。

(2)恒流限压充电。恒流充电的方式若采用I10电流进行,当蓄电池组端电压的上限值达到(2.3~2.35)V×N限压值时,将手动或自动转为恒压充电。

(3)补充充电(均衡充电)。上述运行中会因浮充电流调整不当而造成欠充,此时可以进行补充充电,使蓄电池组的容量始终处于满值。其方法为:恒流限压充电-恒压充电-浮充电。补充充电时要合理掌握,在必要时才能进行,以防频繁充电而影响蓄电池寿命和质量,可以采用在监控系统设置后自动进行,循环时间为一季度一次。

2 蓄电池的故障及维护

一般220kV变电站基本配置了200~300Ah两组蓄电池。但目前大部分的单位缺少一些必要的专业仪器对蓄电池的状态和参数进行全面细致的检测。

2.1蓄电池常见的故障

变电站蓄电池组在运行过程中可能会出现失效的现象,如现场浮充电压过高或过低、短路、内阻偏大、硫酸盐化、极板软化、失水等,已经失效的电池经常表现为以下三种情况:

(1)工作时的蓄电池组容量达不到其标称容量。很多情况会导致蓄电池容量下降,达不到标称容量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆硫酸盐化会逐渐在电池负极表面形成一层致密坚硬的硫酸铅层,不仅本身溶解度大幅度下降,难以参加反应,同时堵塞了电解液和深层活性物质的接触通道,从而导致了电池容量下降。板栅腐蚀也会导致电池容量下降。目前生产上使用的合金有传统铅锑合金、低锑或超低锑合金、铅钙系列。上述三种合金铸成的板栅,在蓄电池的充电过程中都会被氧化,最后导致丧失支撑活性物质的作用而使电池失效;电池的骨架板栅由铅合金制作而成,虽然其有很强的抗腐蚀能力,但长期浸泡在酸性电解液当中,仍然会使起发生金属腐蚀,以至于发生板栅裂隙甚至断裂,导致容量的下降。蓄电池组容量不足的问题可以通过容量测试或内阻在线测试等方法及时发现维护。

(2)蓄电池短路。蓄电池正负极板间本来应该由隔膜(板)隔开,但如果有焊渣或穿透,则正负板相连,就会形成短路,严重的短路可导致该单体电压变为零。如果电池出现短路的现象常常会导致热失控现象。

(3)个别电池开路,蓄电池组无容量输出。开路一般发生在汇流排焊接以及极柱焊接和端子焊接阶段,表现形式通常不是完全断路,而是虚焊,这时在该虚焊处会产生很大的内阻,导致电池容量下降。电池有可能一开始各方面都正常,在用了一段时间后发生虚焊现象,这通常是由于在焊接时没有焊好,存在裂隙,过在使用过程中,这一区域将产生尖端腐蚀,致使裂隙以较快的速度加大。变电站系统故障后,这时如果连蓄电池组都失效,不起作用的话,所造成的后果是十分严重的。

2.2蓄电池的维护

(1)蓄电池的选择。蓄电池的选型要结合变电站的实际情况,选择适合的电池容量配置。在考虑电池的容量时,要把变电站的经常性直流负荷和交流失电后变电站事故照明的负荷两者结合起来考虑。值得注意的是,绝不能将不同厂家和不同容量的电池安装在一起使用。

与此同时,对于主充电设备模块的选择,要选择具有实时监控和智能化管理功能的高质量的主充电设备模块。这样运行维护人员可以了解直流系统实时的工作状况。在具有高质量的主充电设备模块的同时要有足够的备用模块,当主充电设备出现故障时,备用模块能够自动投入使用,以保证蓄电池不会因模块故障而造成过放电。

(2)蓄电池使用前维护措施。蓄电池在投入使用前对运行参数进行设置。严格按照产品说明书的规定对浮充电压、温度补偿系数、转浮充数据、均充电压、交流过压值、交流欠压值以及充电限流值等这些参数进行设置,这些参数的设置对蓄电池的使用非常重要,并且还应根据变电站的实际情况与厂家沟通。

(3)日常工作维护。周围环境的温度对蓄电池的放电容量、自放电、使用寿命、内阻等方面都有较大影响。蓄电池室温应控制在22℃~25℃之间,这不仅可以延长蓄电池的使用寿命,还能保证蓄电池具有最佳的容量。

运行维护人员需每天检查蓄电池室运行情况及查看各种参数并做记录,如有突变应查明原因并及时处理。并应妥善保存检查测试记录数据,每运行一段时间,将运行的数据与原始数据进行比较,如发现异常情况应及时处理。同时为了保证电池容量充足,每年要进行一次容量恢复试验,活化电池内的活化物质,恢复电池的容量。

3 微机监控装置的运行及维护管理要求

当直流电源装置的微机监控装置在运行时,可以通过切换操作按钮来检查相关功能和参数,其中各项参数的整定还要有监督措施和有权限设置。当微机监控装置出现故障时,若无备用充电装置,就启动手动操作,将运行方式进行调整,并把微机监控装置退出运行,在检查修复后才可以投入运行;若有备用的充电装置,就先投入备用充电装置,并把故障装置退出运行。

结语:

直流系统是为各类设备、操作提供直流电源的电源设备,是变电站的重要组成部分。变电站直流系统主要是为了保障电力系统运行的稳定性和安全性。直流系统的可靠性、安全性直接影响到变电站的可靠安全运行,因此对直流系统运行维护进行探讨研究有很重要的实际意义。

参考文献:

[1] 江苏省电力公司变电站交直流电源设备运维管理规定〔2013.06.25〕.

[2] 国家电网公司直流电源系统运行规范〔2013.03〕.

论文作者:李红亮

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/8/17

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