变电站直流系统的运行维护探析

变电站直流系统的运行维护探析

李响

（中国石油辽阳石化分公司油化厂111003）

摘要：随着供电压力的不断增大，为了更好地确保供电质量，直流系统在变电站中发挥了越来越大的作用。而在直流系统的运行中，可能会出现一些故障及问题，从而对正常供电造成影响。对此，应当对变电站直流系统进行良好的运行维护，从而确保变电站的安全稳定运行。

关键词：变电站；直流系统；运行维护

1变电站直流系统基本内容

1.1基本概述

变电站的直流系统作为电源设备，可为操作和各类设备提供直流电源，它是一种独立的操作电源，主要是为系统监控、事故照明和开关控制、信号装置等提供保障，系统的运行方式不会对直流系统带来任何的影响。假若外部交流电忽然中断，其继续供电将由蓄电池进行，使供电的持续运行得到保证。电池屏像机柜一样，能够摆放多节电池，阀控式密封免维护铅酸电池在目前广泛使用。它是由9节到108节2～12V的电池以串联的方式组成，110V或220V是其对应的电压输出。监控系统可对整个直流系统进行管理和控制，其功能主要是可长时间监测蓄电池及各个功能模块的参数和状态，对参照运行状态和测量得到的数据，及时进行处理，同时对系统的控制以此作为依据进行，实现电源系统安全自动化处理，使其工作的安全性、可靠性和连续性得到保证。

1.2变电站直流系统的组成

一般而言，大部分的变电站直流系统都是运用了单母线分段的双电双充的方式，其电池都是采用阀控铅酸蓄电池，与此同时，大部分的充电装置都是智能高频的开关电源充电装置，只有极少部分采用的是相控整流充电装置。变电站直流系统设备状况如图1所示。

图1变电站直流系统设备状况

2直流系统对于变电站的作用

直流系统具有独立、稳定以及安全可靠的性质，因此被广泛的应用到了各个领域，变电站中的直流系统连通其组成部分构成了一个庞大的供电网络，对于变电站的重要作用表现如下。

（1）能够对全站进行控制。直流系统不仅能够对整个变电站的信号进行控制，调控整个电站的工作，还能够对继电的保护工作作出贡献，对于整个变电站乃至整个电力系统的安全运行都有着的关键性的作用。

（2）能够满足不同设备运行的需求。直流系统是整个变电站的必不可少的部分，其能够根据不同的电压等级以及设备运行的不同需要进行调节，适应实际的电压需求，保证设备的正常运转。

（3）能够满足双重配置的需要。变电站的运行过程中会因为负荷的种类不同而对电压产生不同的要求，直流系统能够根据负荷的要求通过双重化的配置来满足系统的要求，提高电网的安全性以及可靠性。

3变电站直流系统的运行维护

3.1维护系统蓄电池

在实际情况中，各个厂家生产的蓄电池的结构不尽相同，所以维护的方法与条件也会不太一致。为了要确保蓄电池的放电容量，并且延长蓄电池的使用寿命，就一定要对蓄电池进行日常维护以及定期放电工作。

3.1.1初始充放电

蓄电池会自动地放电是由于电池当中含有化学因子，所以在安装电池使之运行时，要即刻开始对蓄电池充电（恒压限流）。在电压为2.35V/只的情况下对电池充电，充电电流应该维持在10A/100Ah的额定容量内，且通常充满48小时即可。对整个蓄电池组进行电力测试，测试条件为以电池的额定容量的10h率电流恒流放电，以额定电压的90%及10h时间为结束（例如当100A时，放电电流为10A）。若经过三次检验之后，电池仍没有充满90%以上（新电池），则该电池需要更换。

3.1.2浮充和均充

阀控蓄电池组通常用以浮充电的方式正常运行，其中浮充的电压值需要控制在2.25V/单体，如果电池没有得到均匀地充电会影响电池的工作，所以应该尽最大可能防止此类问题的产生。阀控蓄电池在一般使用时并不需要充电。碰到如下情况，则要进行和初始充电方式一样的均充充电：在整个电池组中，单体之间的浮充电压差值大于0.1V；其中一个电池的浮充电压低于2.18V/单体；未进行均充达3个月；突发事件之后需要对电池再次充电时。在进行均充的时候，电池组要退出运行，时间为10h。

3.1.3使用后电池容量测试和维护

运行时间在三年之内的蓄电池，每一年都要对电池进行放电，并要求达40%的总电量。运行时间在三年以上的电池要开展全部电量放电测试。在放电之前，电池要充满电，若是均充之后，则应使电池组完成8小时静止之后再开始放电容量测试。若一个电池组里存在个别电池不能工作的情况，允许更换个别电池，但新电池要先进行活化的过程。若一组电池大部分（占数量的1/3以上）都不满80%的额定容量，应更换全部。此外，充电时电池温度不得高于45℃，否则应立即停止充电，也可以改为以浮充方式继续，这样可以起到保护电池的作用。

3.2强化充电设备运行维护

在变电站中，如果由于没有合理地设置监控系统的运行参数，充电设备中的蓄电池将会发生充电不足、过充电等问题。同时在相控型充电设备的影响下，会造成直流系统纹波参数超标的情况。此外，逆变电源谐波对充电设备造成影响，也会对纹波、电压等造成干扰。因此，在直流系统的运行维护中，应当对用电设备进行强化运行维护，以保证蓄电池的稳定安全。在变电站当中，对于充电设备也要进行良好的运行维护，对交流输入电压、直流输出电压等，要进行细致地核查，同时对保护信号、电流信号等参数进行判断。在变电站运行中，如果交流电源中断了，蓄电池应当将直流电源提供给变电站设备，所以，为了确保直流供电的可靠性，需要对母线电压进行相应地调整，使其能够维持稳定、正常的输出电压状态。在直流系统正常运行的时候，直流电源能够由充电机持续提供，同时保持在浮充的状态。这样，交流电源在发生故障的情况下，直流系统能够得到蓄电池的直接供电。因此，为了对蓄电池的运行状态进行保护，也要强化充电机的运行维护。

3.3应用直流接地故障定位装置

在变电站直流系统当中，直流接地故障定位装置的作用十分巨大。在带电状态下，能够对直流系统的接地故障准确地判断位置，从而在直流系统故障检测中，无需拉回路，对于直流系统安全性的提升有着很大的作用。而且，在直流接地故障定位装置中，对信号注入法进行应用，像直流系统正负母线中直接注入低频交流电压信号，对变电站直流系统的低频交流电流，可以利用交流电流互感器进行检测，同时参考交流电流的大小、相位等信息，对直流系统接地故障的位置进行判断。如果有多个直流电源在变电站系统中，可以对转移负荷法进行应用，在出现直流接地故障的时候，可在正常母线中切换馈线支路，从而在带电状态下对多支路接地故障进行排查。

4结论

在变电站容量不断增大的今天，直流系统的运行稳定性很大程度上决定了变电站供电的可靠性，直流系统出现的问题和故障势必会对正常供电和人民的生产生活造成影响。对此，我们应当对变电站直流系统进行良好的运行维护，从而确保变电站的安全稳定运行。

参考文献：

[1]徐超.变电站直流系统的运行维护技术探讨[J].经营管理者，2015，35：516.

[2]任锦芳.变电站直流系统运行维护的若干问题分析[J].科技风，2015，10：26.

[3]宋旭波.变电站直流系统的运行维护对策研究[J].机械管理开发，2013（06）.

作者介绍：

李响（1989.12.27）性别：男籍贯：辽宁辽阳民族：汉学历大学本科职称：助理工程师专业方向：电气工程及其自动化