鄭舒婷

摘 要：直流系統(tǒng)是變電站正常運(yùn)行的關(guān)鍵，其性能確定了整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，直流系統(tǒng)的穩(wěn)定性保障一直是電力系統(tǒng)高度重視的問(wèn)題。本文通過(guò)實(shí)例分析，在直流系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)該如何保證直流系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變電站；直流系統(tǒng)；操作過(guò)程分析

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.引言

變電站的直流系統(tǒng)，主要為變電站內(nèi)的一、二次設(shè)備提供可靠、穩(wěn)定的電源。其作用主要為：（1）為一次設(shè)備提供可靠的控制電源。在變電站的一次設(shè)備的操作，均需要通過(guò)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)發(fā)送分合相關(guān)信號(hào)至動(dòng)力系統(tǒng)才能完成一次分合閘操作，而分合閘信號(hào)正常發(fā)出與否則由直流系統(tǒng)的能否正常運(yùn)行決定。（2）為二次設(shè)備提供可靠的運(yùn)行電壓。變電站的二次設(shè)備能否正常運(yùn)行，在事故異常的時(shí)候起到關(guān)鍵作用，迅速隔離相關(guān)故障，而二次設(shè)備的正常運(yùn)行全由直流系統(tǒng)提供保障。

因此，在直流系統(tǒng)的倒閘操作的過(guò)程中，直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行顯得尤為重要。本文通過(guò)實(shí)例分析直流系統(tǒng)的倒閘操作過(guò)程中的問(wèn)題和關(guān)鍵，并提出相關(guān)的建議。

1.直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行方式

根據(jù)《廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司變電站站用交直流電壓設(shè)備管理細(xì)則》中規(guī)定，ZK3、ZK4開(kāi)關(guān)為三極開(kāi)關(guān)，分別為停用、直供直流系統(tǒng)、直供蓄電池3個(gè)位置。以#1直流系統(tǒng)為例，1JK、2JK兩路交流均為輸入狀態(tài)，由系統(tǒng)選擇采用其中一路，而ZK3在直供直流系統(tǒng)位置，蓄電池的ZK1在合上位置，而分段開(kāi)關(guān)ZK7在斷開(kāi)位置。綜上所述，直流系統(tǒng)的正常供電情況如圖1～圖3。

#1充電裝置回路與I段母線連接的ZK3隔離開(kāi)關(guān)合在“至Ⅰ段母線”位置，#1蓄電池組與Ⅰ段母線的聯(lián)絡(luò)ZK1開(kāi)關(guān)在合閘位置，#1充電裝置和#1蓄電池組并列對(duì)Ⅰ段直流母線供電。

#2充電裝置回路與Ⅱ段母線連接的ZK4隔離開(kāi)關(guān)合在“至Ⅱ段母線”位置，#2蓄電池組與Ⅱ段母線的聯(lián)絡(luò)ZK2開(kāi)關(guān)在合閘位置，#2充電裝置和#2蓄電池組并列對(duì)Ⅱ段直流母線供電。

母聯(lián)開(kāi)關(guān)ZK7開(kāi)關(guān)打至“斷開(kāi)”位置，Ⅰ段母線與Ⅱ段母線聯(lián)絡(luò)為斷開(kāi)狀態(tài)，直流Ⅰ、Ⅱ段母線分列運(yùn)行。

2.典型的操作過(guò)程分析

由于直流系統(tǒng)的操作分為送電操作和停電操作，現(xiàn)結(jié)合一起分析：

（a）#1充電裝置、#1蓄電池組由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為停用狀態(tài)的操作順序，操作順序見(jiàn)表1。

其中，步驟2是關(guān)鍵操作步驟，若ZK7并列開(kāi)關(guān)處于假合狀態(tài)，而又缺乏行之有效的檢驗(yàn)辦法，此時(shí)若繼續(xù)操作步驟3時(shí)，則I段直流將會(huì)失壓。2009年至2010年期間，曾發(fā)生過(guò)由于并列開(kāi)關(guān)把手內(nèi)裂，導(dǎo)致把手轉(zhuǎn)動(dòng)到位了，但I(xiàn)、II母并未并列，從而使得I母線失壓的情況發(fā)生。

（b）#1充電裝置、#1蓄電池組由停用狀態(tài)轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的操作順序表，操作順序見(jiàn)表2。

其中，步驟4、5是關(guān)鍵操作步驟，若ZK1、ZK3開(kāi)關(guān)把手任一內(nèi)裂，不能使得開(kāi)關(guān)本體導(dǎo)通，這有可能使得I段直流母線失壓，也有可能使得充電機(jī)或者蓄電池不能正常工作。

綜上可以看出，開(kāi)關(guān)假合的情況下，會(huì)危及直流系統(tǒng)的穩(wěn)定，更嚴(yán)重會(huì)危及整個(gè)變電站的安全運(yùn)行。

3.應(yīng)對(duì)措施

由于直流系統(tǒng)由運(yùn)行轉(zhuǎn)為停用和由停用轉(zhuǎn)為運(yùn)行遇到的問(wèn)題均是開(kāi)關(guān)是否存在假分的問(wèn)題，因此，以直流系統(tǒng)由運(yùn)行轉(zhuǎn)為停用來(lái)分析考慮。

3.1對(duì)比兩段母線相關(guān)數(shù)據(jù)

如圖1所示，由于兩段母線在并列狀態(tài)，理論上來(lái)說(shuō)兩段母線的電氣狀態(tài)量應(yīng)該一致，此時(shí)可以通過(guò)判斷電氣量狀態(tài)粗略認(rèn)為兩段母線確實(shí)合上。

但對(duì)于直流系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于波動(dòng)較小，而且兩段母線所供負(fù)荷相對(duì)均衡，正常運(yùn)行狀態(tài)下，兩段母線不并列，但兩段母線的電氣量也趨于一致，這在本質(zhì)上比較難區(qū)別并列開(kāi)關(guān)究竟是合上還是假合。

3.2對(duì)比充電機(jī)前后輸出電流情況

如圖2所示，在并列前，#1充電機(jī)帶I段直流母線，#2充電機(jī)帶II段直流母線，而在并列后，改為#1、#2充電機(jī)同時(shí)帶上I、II段母線，此時(shí)，兩段母線的充電機(jī)的輸出電流應(yīng)該趨于一致，則存在并列前電流值小的會(huì)變大、并列前電流值大的變小的過(guò)程，此時(shí)可以認(rèn)為兩段母線確已并列。若并列后，兩臺(tái)的充電機(jī)電流輸入均無(wú)變化，則認(rèn)為開(kāi)關(guān)存在假合的情況。

但根據(jù)3.1的分析，存在兩段母線狀態(tài)非常一致的情況，此時(shí)兩段母線并列前后電流變化量較少，此時(shí)難以判斷并列開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

3.3通過(guò)提供充電機(jī)輸入來(lái)進(jìn)行判斷

根據(jù)3.2的分析，進(jìn)一步構(gòu)想，若此時(shí)通過(guò)人為調(diào)高某一充電機(jī)的輸出，能否判斷出該次并列是成功的。

在#1充電機(jī)及#1蓄電池由運(yùn)行轉(zhuǎn)為停用時(shí)，在并列開(kāi)關(guān)合上后，通過(guò)人為調(diào)高#2充電機(jī)的輸出（由浮充模式轉(zhuǎn)為均充模式），若并列開(kāi)關(guān)正常合上，此時(shí)#2充電機(jī)的輸出電流：I=I1+I2+I3+I4，即，#2充電機(jī)在為II段母線負(fù)荷和#2蓄電池供電的同時(shí)，也為I段母線負(fù)荷和#1蓄電池供電。

需要注意的是，由于提高了#2充電機(jī)輸入，則此時(shí)#2充電機(jī)的輸出電壓高于#1蓄電池電壓，也使得#1蓄電池處于均充狀態(tài)，此時(shí)I3有明顯較大的變化。

而此時(shí)由于#2充電機(jī)的輸出大于#1充電機(jī)的輸入，此時(shí)#1充電機(jī)由于逆止閥，會(huì)處于待機(jī)狀態(tài)，則#1充電機(jī)無(wú)輸出電流。

結(jié)論

通過(guò)上述分析，在直流母線并列前或分列后，通過(guò)提高某一側(cè)的充電機(jī)輸出，可以通過(guò)#1、#2蓄電池的輸入電流以及另一充電機(jī)的輸出電流來(lái)判斷該次并列或分列操作是否到位，極大地提高了直流系統(tǒng)的操作可靠性，為直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了保障。

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