淺析變電站直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)

肖超 貴州盤江電投發(fā)電公司分公司

1 引言

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)與科技的不斷進(jìn)步，科學(xué)家們在對變電站系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)工作也越來越重視。變電站直流系統(tǒng)扮演著給變電站的各種工作供給直流電源的角色，與此同時(shí)，也扮演著給操作系統(tǒng)供給穩(wěn)定的操作電源的角色，所以，變電站直流系統(tǒng)在變電站所有的工作中所起的作用是舉足輕重的，它不但是變電站工作的基本條件，而且在變電站的工作中起著保護(hù)作用，因此，科學(xué)家們對變電站直流系統(tǒng)的的運(yùn)行與維護(hù)越發(fā)地重視。

在整個(gè)變電站體系中，變電站直流系統(tǒng)是最關(guān)鍵的組成部分，而它的工作內(nèi)容就是給變電站的正常運(yùn)行供給充足的直流電流。在中國的供電系統(tǒng)中，對變電站體系來說，為了對變電站的正常運(yùn)行和安全運(yùn)行有所保障，一般情況下，會(huì)搭配繼電保護(hù)系統(tǒng)，而在保護(hù)系統(tǒng)中，采用二次設(shè)備保護(hù)供電系統(tǒng)和變電系統(tǒng)的安全性。如若發(fā)生故障，繼電保護(hù)系統(tǒng)就可以把相應(yīng)的故障組件有力地阻隔在供電系統(tǒng)的外界，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對大面積內(nèi)供電系統(tǒng)和變電系統(tǒng)的保護(hù)作用，確保它們可以繼續(xù)正常運(yùn)行。

2 變電站直流系統(tǒng)的組成

變電站直流系統(tǒng)的組成部分主要包括以下幾個(gè)：其一是交流配電單元；其二是直流配電單元；其三是直流饋線單元；其四是蓄電池單元。

交流配電單元的主要職能是給直流系統(tǒng)供給可靠安全的直流電流，同時(shí)要具備穩(wěn)壓作用，還要滿足防雷的安全要求。直流配電單元的主要職能對通過交流配電單元的穩(wěn)壓交流電加以整合，同時(shí)輸出給蓄電池充電的直流電流。直流饋線單元的主要職能是完成對輸出電流的監(jiān)測與反饋，如果電壓發(fā)生紊亂便可以進(jìn)行及時(shí)地調(diào)節(jié)。蓄電池單元的主要職能是完成直流電的儲(chǔ)能工作，同時(shí)對蓄電池進(jìn)行監(jiān)測，保證它可以完成蓄能和放電的穩(wěn)定運(yùn)行。

大部分的變電站直流系統(tǒng)均選用單母線分段的雙電雙充的形式，大部分電池均選用閥控鉛酸蓄電池，而且大多數(shù)的充電設(shè)備均是智能開關(guān)充電設(shè)備，小量的是相控整流設(shè)備，負(fù)荷開關(guān)通常采用熔絲開關(guān)。直流載荷通常選用環(huán)狀供電網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)各個(gè)環(huán)形的電源均需分別接于兩段母線上。具體效果圖如下：

3 直流系統(tǒng)故障處理措施

因?yàn)樵谧冸娬镜闹绷飨到y(tǒng)中一端接地，所以特別嚴(yán)重的故障一般不會(huì)出現(xiàn)，然而我們?nèi)匀灰３指叨鹊木琛＜偃绻ぷ髦谐霈F(xiàn)疏忽，將直流系統(tǒng)中的兩端接地，便會(huì)導(dǎo)致斷路器等裝置的拒動(dòng)，或者發(fā)生更嚴(yán)重的事故。所以，如果直流系統(tǒng)出現(xiàn)一端接地，則需要我們立刻排查并排除系統(tǒng)故障。但是考慮到安全問題，在排查接地故障時(shí)需要兩個(gè)工作人員配合進(jìn)行，才能完成整個(gè)排查工作。確保接地回路后，還需要對回路上全部的連線和設(shè)備進(jìn)行檢查。若是回路上無法接地，則要用母線和蓄電池組或是充電裝置等各個(gè)原件進(jìn)行檢查，直到發(fā)現(xiàn)接地位置從而排除故障。

選用絕緣監(jiān)測單元進(jìn)行監(jiān)測，由于直流支流不需要斷開，所以不會(huì)對直流供電的穩(wěn)定性造成影響。然而當(dāng)出現(xiàn)回路中多個(gè)金屬點(diǎn)處于接地狀態(tài)的現(xiàn)象，就有必要對金屬接地的支路進(jìn)行排查，同時(shí)排查支路上的故障。接著才可以進(jìn)行下一步的檢查，即檢查非金屬的接地支路。之所以進(jìn)行該工作，是由于當(dāng)金屬被接地后，信號(hào)到達(dá)金屬接地則不用經(jīng)過另外的支路。只要排除了金屬接地的故障，才可以排查其他非金屬的接地支路。除此之外，當(dāng)直流電源處于斷開狀態(tài)時(shí)，且不可讓直流缺少電壓，如若故障發(fā)生，則要立即給停電的直流負(fù)載提供電能，這樣才能準(zhǔn)確無誤地確認(rèn)接地位置，進(jìn)而排除故障，使得直流系統(tǒng)正常運(yùn)行。

4 直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)管理

4.1 蓄電池室的維護(hù)管理

通常情況下，蓄電池室的溫度要恒為5-30℃，最熱溫度值要小于35℃，同時(shí)還要求通風(fēng)效果要良好。與此同時(shí)，蓄電池室還要求照明程度要好，并選用防爆燈具。只要是安裝于臺(tái)架上的蓄電池組，均要采取防震措施。此外，要對蓄電池室內(nèi)的溫度值和門窗的情況做一定期的排查，每個(gè)月要按時(shí)排查電池通風(fēng)性能、照明性能以及消防設(shè)備。

4.2 蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)

在蓄電池的監(jiān)測設(shè)備中，電池巡視儀是關(guān)鍵的監(jiān)測裝備，這是由于它能夠在短時(shí)間內(nèi)檢測到發(fā)生故障的電池，同時(shí)還能夠檢測蓄電池組的溫度是否滿足要求。然而由于直流系統(tǒng)在工作時(shí)輸出的電流量小，另外電池容量較小或是漏液損壞等是不能通過電池巡視儀的排查。所以，我們要按時(shí)檢測蓄電池的連接片是否有損壞或是松動(dòng)的問題，在電池殼體內(nèi)部是否存在變現(xiàn)和漏液的問題，是否潔凈等問題。蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)要注意各項(xiàng)問題。如若蓄電池出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，則要立即更換，松動(dòng)要調(diào)整至規(guī)定所指定的扭矩。

4.3 充電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)

蓄電池和蓄電池室除了要做定時(shí)的排查，還要定時(shí)地排查充電設(shè)備的直流輸出電壓和交流輸入電壓是否精確，表計(jì)信號(hào)強(qiáng)度的高低，工作時(shí)的噪音是否滿足要求，絕緣效果是否良好等。由于交流電源處于中斷狀態(tài)時(shí)，蓄電池組需要連續(xù)地向直流母線提供電能，所以要對母線的電壓的進(jìn)行調(diào)解和控制，從而使得母線電壓足夠可靠。然而當(dāng)蓄電池組等輸出的容量比額定容量大20%以上，則要用到交流電源提供電能，同時(shí)要立馬用自動(dòng)啟動(dòng)或是手動(dòng)啟動(dòng)的方式開啟充電裝置。從正確充電的角度看，蓄電池組的充電工作要參照恒壓充電到浮充電的形式完成蓄電池組的充電工作。

4.4 絕緣監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行

變電站直流系統(tǒng)在工作過程中絕緣監(jiān)測設(shè)備能夠?qū)υO(shè)備的實(shí)際檢測值和顯示值的一致性進(jìn)行監(jiān)測。

4.5 微機(jī)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行

變電站直流系統(tǒng)在工作的時(shí)候，與它同時(shí)工作的還有微機(jī)監(jiān)控設(shè)備，第一步要經(jīng)過操作把按鈕轉(zhuǎn)換至相關(guān)參數(shù)或是相關(guān)功能處，由于微機(jī)監(jiān)控設(shè)備的每個(gè)參數(shù)的確定要具備特定的監(jiān)督作用和權(quán)限設(shè)定作用。當(dāng)微機(jī)監(jiān)控設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，如果事先準(zhǔn)備了充電設(shè)備則先使用備用充電設(shè)備，同時(shí)把發(fā)生故障的微機(jī)監(jiān)控設(shè)備停止運(yùn)行。然而，若是沒有事先準(zhǔn)備備用充電設(shè)備，則要采用手動(dòng)操作，把按鈕切換到所需運(yùn)行的形式，進(jìn)而把微機(jī)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行采取停止命令，通過多次排查檢修后重新進(jìn)行工作。

5 結(jié)語

綜合正文的相關(guān)闡述，表明了變電站直流系統(tǒng)的正常工作的基本條件是變電站直流系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本要求，那么變電站直流系統(tǒng)的維護(hù)就是變電站直流系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵保障，這兩者要相輔相成。要想建立一個(gè)完美的變電站，第一點(diǎn)是它要具有變電站正常工作的基本條件，只要滿足了變電站直流系統(tǒng)的正常工作的基本條件，變電站才可以發(fā)揮自身的功能；第二點(diǎn)是變電站要做好直流系統(tǒng)的后期維護(hù)，尤其是要細(xì)心維護(hù)直流系統(tǒng)中的蓄電池。只要具有變電站直流系統(tǒng)正常工作的基本條件，同時(shí)保證直流系統(tǒng)的后期維護(hù)效果最佳，變電站的運(yùn)行便能如行云流水，從而使得變電站的安全性能有所提高，供電的穩(wěn)定性便會(huì)隨之提升，這對保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著不可比擬的意義。