變電站直流系統(tǒng)存在問題研究及其對策

李強

摘? ? 要：社會生產(chǎn)與生活對電力能源的需求量越來越大，同時對電力運行安全性與穩(wěn)定性的要求越來越高，因此供電部門應(yīng)當(dāng)加強對變電站直流系統(tǒng)的關(guān)注，認真分析系統(tǒng)可能發(fā)生的故障問題，并采取有效對策避免問題的發(fā)生與擴大。研究發(fā)現(xiàn)常見的系統(tǒng)故障包括直流接地、蓄電池與充電機問題、絕緣監(jiān)測等，工作人員應(yīng)當(dāng)不斷對系統(tǒng)設(shè)備進行完善，保證其可以正常、穩(wěn)定、安全的運行。

關(guān)鍵詞：變電站;直流系統(tǒng);問題;對策

1? 引言

作為電力系統(tǒng)中的一個重要組成部分，變電站的運行安全對整個電力系統(tǒng)的發(fā)展造成了嚴重的影響。目前，我們國家變電站規(guī)模不斷擴大，使得電力設(shè)施的分布逐漸變廣。在這個過程中，變電站的直流運行工作中有一些薄弱環(huán)節(jié)，直流系統(tǒng)運行存在嚴重的問題。因此，為了確保變電站的平穩(wěn)運行，需要對直流系統(tǒng)運行中的問題進行有效解決。

2? 變電站直流系統(tǒng)存在的問題

2.1? ?檢修人員對直流系統(tǒng)的忽視

過去，對電力系統(tǒng)進行維修的人員的維修重點往往只放在容易出現(xiàn)為題的變電站的保護裝置等上面，從而忽視了對變電站直流系統(tǒng)的檢查、維護與保養(yǎng)，因此，長久以來的疏忽與漠視就造成了變電站直流系統(tǒng)較差的運行穩(wěn)定性。隨著科技越來越發(fā)達，是會發(fā)展越來越快，變電站已經(jīng)由傳統(tǒng)的有專門人員值班守衛(wèi)逐漸地向無人值守的現(xiàn)代化模式轉(zhuǎn)變，因此，在大規(guī)模的斷電事故發(fā)生時，若直流系統(tǒng)不能安全穩(wěn)定的運行，這將會造成一系列無法想象、無法挽回的損失以及后果。為了使變電站整個系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行，電力系統(tǒng)運行維修人員的工作態(tài)度與工作思想也應(yīng)該隨著電力系統(tǒng)的改革進步而大規(guī)模的提高，電力系統(tǒng)維護人員的維護工作與變電站直流系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定的運行息息相關(guān)。

2.2? 蓄電池的維護問題

蓄電池一旦失效將有可能使整個電池組都遭到損壞，情況再嚴重一點將有可能影響到整個電網(wǎng)的安全運行蓄電池失效現(xiàn)象發(fā)生的主要原因包括以下幾個方面：其一，蓄電池的結(jié)構(gòu)不同;其二，蓄電池的電池組中存在著個體差異;其三，蓄電池中的各個零件來自很多不同的產(chǎn)家;其四，對蓄電池的維護方法不正確。在蓄電池的運行過程中發(fā)現(xiàn)的主要問題如下所述：

2.2.1? 出現(xiàn)爬酸爬堿現(xiàn)象

當(dāng)蓄電池處于放電狀態(tài)時，若其輸出電壓為負，電池陰極的表面位置就會吸附大量的硫酸鹽，會影響電池滋生的充電與放電。電池自身的內(nèi)阻隨著其陰極吸附的硫酸鹽的增多而增大，電池的壽命將會受到影響。

2.2.2? 出現(xiàn)浮充電狀態(tài)

所謂的浮充電狀態(tài)，即蓄電池長期處于一種只充電不放電的狀態(tài)。蓄電池若長期處于這種狀態(tài)，將會是蓄電池的陽極極板被嚴重鈍化，從而導(dǎo)致蓄電池的內(nèi)阻增大，減小蓄電池的使用壽命。

2.2.3? 出現(xiàn)漏液、電池鼓肚和少數(shù)的單體失效現(xiàn)象

產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是在生產(chǎn)電池的過程中存在個體差異，或者在給電池充電的過程中充電電壓和充電電流控制不當(dāng)，電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量的速率超過了電池向外散失的熱量的速率，電池內(nèi)部熱量持續(xù)上升，是電池外殼變軟，最終導(dǎo)致外殼破裂，溶液漏出。

2.3? 充電裝置存在問題

首先，單個充電模塊故障在無人值守情況下不能發(fā)出告警信號，將會疏忽對故障的處理，嚴重的將會危害變電站直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。其次，長期存在紋波系數(shù)、穩(wěn)流紋精度、模塊的穩(wěn)壓不滿足要求這種情況，會使致蓄電池長期處于過充電或欠壓的狀態(tài)，嚴重影響蓄電池壽命。

2.4? 絕緣監(jiān)察裝置存在的問題

絕緣監(jiān)察設(shè)備常出現(xiàn)的問題就是信號尋跡工作，直流系統(tǒng)接地裝置低頻探測儀出現(xiàn)故障或者是直流系統(tǒng)接地裝置故障探測裝置發(fā)生故障;直接使用倍頻次調(diào)制器作為直流系統(tǒng)的傳感器在巡回檢測傳感器輸出反饋給計算機數(shù)據(jù)處理時發(fā)生故障等。

2.5? 系統(tǒng)接線與配合的問題

直流系統(tǒng)的供電方式有兩種：一是環(huán)形供電，二是輻射供電。傳統(tǒng)電網(wǎng)均采用環(huán)形供電，其優(yōu)勢在于系統(tǒng)可靠性高、成本低，但是內(nèi)部設(shè)計卻存在不合理的情況，如果系統(tǒng)運行時間過長就極有可能發(fā)生故障。如果空氣開關(guān)與熔斷器與系統(tǒng)不匹配或者質(zhì)量達不到標準，就無法對系統(tǒng)予以有效的保護，直流電源因而無法發(fā)揮出自身的作用，斷路器回路失常，故障影響較大。

3? 解決變電站直流系統(tǒng)同墨的有效對策

3.1? 對維護人員進行相關(guān)培訓(xùn)

通過對直流系統(tǒng)維護人員進行現(xiàn)場培訓(xùn)工作以此來加強維護人員的安全意識和技術(shù)水平以及對設(shè)備風(fēng)險的分析能力等，為了是變電站直流系統(tǒng)可以正常安全運行，維護人員要具備一定的安全意識，要認識到其工作崗位的重要性，高級技術(shù)人員要加強對維護人員的現(xiàn)場培訓(xùn)工作，且培訓(xùn)內(nèi)容不能單純是專業(yè)知識和維護能力，還要包括對各類直流設(shè)備在運行中的安全風(fēng)險分析以及危險分析等培訓(xùn)。

3.2? 加強充電機及蓄電池維護

在對充電機的維護上應(yīng)該及時定期對其進行清掃工作，要保證充電機干凈整潔，定期對充電機進行測試試驗，最佳時間是一年一次，在對充電機測試試驗時應(yīng)該對各裝置的參數(shù)實際值進行測量對裝置顯示的誤差值進行調(diào)整，對直流系統(tǒng)充電機的單模塊輸出電壓進行調(diào)整還要對各項裝置的報警功能定期進行檢查，檢查各個硬接點輸出是否正常。輸出電壓的調(diào)整范圍應(yīng)該在電壓數(shù)值進行參數(shù)設(shè)置屏上時將浮充電壓設(shè)置成電壓下限，將均充電壓設(shè)置成為電壓上限，在浮充狀態(tài)下，充電機輸出的電壓就會自動調(diào)整到輸出電壓的下限;在均充電狀態(tài)下，充電機的輸出電壓就會自動調(diào)整到電壓上限。在對充電機的輸出限流進行試驗時，首先進入?yún)?shù)設(shè)置平后應(yīng)該按照實際要求設(shè)置好參數(shù)并使用假負載或者是蓄電池組在均充狀態(tài)下進行試驗操作，此時充電機輸出電流應(yīng)該限制在設(shè)置值。對警報裝置進行調(diào)試時，充電機并沒有電源電流輸出，發(fā)出警報時所有電源就會關(guān)閉，監(jiān)控器有蓄電池來進行供電此時監(jiān)控器會報充電機有無輸出和輸入欠壓等。在對蓄電池組進行維護時蓄電池組在均充狀態(tài)下充電直到其容量充滿，需要在直流系統(tǒng)中接入備用蓄電池組，在退出蓄電池組后進行核對性充放電檢驗。蓄電池組充放電檢驗完成之后，蓄電池需要在均充狀態(tài)下充電到容量飽和為止，蓄電池充電過程為恒流充電、恒壓充電以及恒壓浮充，直流系統(tǒng)的均充狀態(tài)和浮充狀態(tài)是自動完成切換的，只有對蓄電池組進行核對性充放電檢驗之后才會判斷出蓄電池組的真正容量并找出較為落后的電池組，從而了解蓄電池組設(shè)備健康狀況。

3.3? 直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)察設(shè)備的改造

在交變電流對稱電壓或者是電流源激磁的鐵心中間，如果同時存在直流恒定磁場，那么鐵心中間的交變電流磁場的對稱性就會受到破壞，磁通電波波形的正負極半波相位就會發(fā)生變化，同時檢測繞組輸出電壓的正負半波就會隨之發(fā)生變化。直流偏置電流的大小及其方向可以通過正負半波相位變化量的大小及其方向直接反映出來，利用該特性對直流電流進行測量可以有效的改造相位差磁調(diào)制式直流電流傳感器，由于該傳感器的一致性較好且監(jiān)察裝置設(shè)計簡單，現(xiàn)場使用操作簡單因此不需要對其進行調(diào)整校正，且該傳感器的測量精度及其分辨率較高，可直接測量接地漏電流以此來極端直流正負母線對地電壓，還可以對直流系統(tǒng)對稱接地裝置發(fā)生故障進行檢測，因此就不需要增加母線電壓來進行測量。

4? 結(jié)束語

變電站直流系統(tǒng)的運行是沒有終點的，是一個長期發(fā)展和不斷去完善的過程，同時也是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。要想實現(xiàn)變電站直流系統(tǒng)長久的穩(wěn)定良好運行，需要將不同的先進技術(shù)融合在其中，僅僅是一項技術(shù)是無法完成的，要不斷創(chuàng)新研究新技術(shù)同時創(chuàng)新研究新的設(shè)備。我相信，在我們的不懈努力和細心維護下，我國變電站直流系統(tǒng)運行一定會得到不斷地完善，為人民的生活提供更好的服務(wù)。

參考文獻：

[1] 閻國明.淺議變電站直流系統(tǒng)運行維護的現(xiàn)狀和對策[J].通信電源技術(shù)，2016（6）.

[2] 康建紅.分析變電站直流系統(tǒng)運行中存在的問題及維護對策[J].經(jīng)營管理者，2016（31）.

[3] 劉志濤.變電站直流系統(tǒng)運行維護中的常見問題及維護措施[J].民營科技，2016（10）.