變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的現(xiàn)狀和應(yīng)對(duì)方法

羅志恒

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司中山供電局 廣東 中山 528400

在變電站系統(tǒng)當(dāng)中，直流系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系到變電站運(yùn)行效果。因?yàn)樽冸娬局绷飨到y(tǒng)中具有較多的設(shè)備，因此在運(yùn)行工作中很容易發(fā)生問題，增加了運(yùn)行維護(hù)工作的難度，影響到變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。電力企業(yè)需要加強(qiáng)變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作，及時(shí)解決運(yùn)行維護(hù)工作中的問題，保障變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

一、概述變電站直流系統(tǒng)

(一)變電站直流系統(tǒng)的組成。當(dāng)前我國直流系統(tǒng)具有較多的生產(chǎn)商，缺乏統(tǒng)一的設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)，但是變電站直流系統(tǒng)整體工作原理并沒有較大的差異性。變電站直流系統(tǒng)主要是利用模塊化管理方式，主要包括充電裝置模塊和微機(jī)監(jiān)測(cè)裝置以及控制單元。[1]

(二)變電站直流系統(tǒng)工作原理。變電站直流系統(tǒng)利用浮充方式完成蓄電池充電工作，如果發(fā)生了合閘故障或者照明故障之后，利用蓄電池組繼續(xù)供電。根據(jù)實(shí)際情況，并列運(yùn)行蓄電池好整流裝置，利用這種方式會(huì)形成環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別連接每環(huán)電源和兩段直流母線，保障直流系統(tǒng)的可靠性。

變電站直流系統(tǒng)交流配電單元模塊負(fù)責(zé)控制兩路交流輸入，同時(shí)切換為一路。經(jīng)過濾波和整流處理之后，轉(zhuǎn)變交流電為直流電，因此對(duì)于不同的設(shè)備模塊實(shí)施供電。如果交流輸入階段發(fā)生故障問題，將會(huì)停止供電，繼續(xù)利用蓄電池完成供電。利用監(jiān)控單元模塊可以遠(yuǎn)程在線監(jiān)控各種模塊的工作情況，同時(shí)可以報(bào)警異常數(shù)據(jù)信號(hào)。消除了故障問題之后，可以實(shí)現(xiàn)正供電，充電單元模塊結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，確定是否需要回復(fù)蓄電池供電。

二、變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的現(xiàn)狀

(一)元件故障。在變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)過程中，充電模塊發(fā)揮著重要的作用，如果發(fā)生通訊中斷和保護(hù)動(dòng)作不合理等問題，如果充電模塊運(yùn)行情況正常，顯示出均流運(yùn)行，發(fā)生異常情況之后將會(huì)產(chǎn)生故障。

當(dāng)前很多變電站中利用不同的接地系統(tǒng)，在實(shí)際運(yùn)行工作中存在著環(huán)境因素和人為因素，系統(tǒng)接地之后，將會(huì)產(chǎn)生繼電保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)等問題，尤其落實(shí)兩點(diǎn)接地之后，將會(huì)引發(fā)直流電源短路情況，因此變電站需要配置直流絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備，避免進(jìn)一步擴(kuò)大故障。

此外維護(hù)人員和檢查人員忽視調(diào)度管理實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，無法及時(shí)處理直流系統(tǒng)運(yùn)行過程中的問題，變電站直流系統(tǒng)穩(wěn)定性也會(huì)因此受到影響。[2]

(二)二次回路故障。為了優(yōu)化變電站直流系統(tǒng)維護(hù)效果，變電站需要構(gòu)建內(nèi)部結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)更新機(jī)制，但是在擴(kuò)建項(xiàng)目當(dāng)中，面臨變電站直流接地和裝置故障等，如果沒有及時(shí)查處和控制故障，將會(huì)降低運(yùn)行管理模式的效果。

此外操作人員工作行為不當(dāng)，將會(huì)影響到直流系統(tǒng)運(yùn)行過程，影響到線路接線的準(zhǔn)確性，還會(huì)影響到安全管理效果，變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行管理效果因此受到影響，制約設(shè)備運(yùn)行效果，增加了變電站直流系統(tǒng)安全管理的風(fēng)險(xiǎn)性。

(三)直流接地故障。落實(shí)變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)貨所能接地故障，因?yàn)橹绷骶W(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和線路非常復(fù)雜，因此很容易發(fā)生故障。如果治理電流采取單電接地，將會(huì)影響到線路運(yùn)行的完整度，不利于監(jiān)控直流系統(tǒng)。此外變電站維護(hù)人員無法及時(shí)處理問題，影響到運(yùn)行管理效果，延長了故障查找的時(shí)間，電網(wǎng)安全水平因此受到影響。

三、變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)措施

(一)完善施工工藝驗(yàn)收體系。在變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)過程中，為了避免發(fā)生故障問題，需要整合變電站工作流程和拓展流程等，落實(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)管理工作，避免在施工建設(shè)中破還不線路和電纜等結(jié)構(gòu)，優(yōu)化電纜運(yùn)行管理模式，保障操作的規(guī)范性，在合適的位置放置電纜。在電纜管控階段，需要保障檢查工作的全面性，尤其要加強(qiáng)維護(hù)和處理電纜芯，使整體管理水平不斷提升，優(yōu)化監(jiān)督管理的工作流程。[3]

加強(qiáng)驗(yàn)收重要設(shè)備的質(zhì)量，有效維護(hù)特殊設(shè)備，落實(shí)防潮除濕等工作，避免因?yàn)槔匣蛽p壞等問題影響設(shè)備運(yùn)行效果，使變電站直流系統(tǒng)驗(yàn)收工作水平不斷提高。

(二)加強(qiáng)日常維護(hù)。維護(hù)變電站直流系統(tǒng)的過程中，需要加強(qiáng)日常巡檢工作，在日常巡檢工作中，需要全面檢查變電站直流系統(tǒng)不同模塊的運(yùn)行情況，確定報(bào)警和直流接地是否存在異常情況，實(shí)時(shí)檢查不同工作模塊的參數(shù)和饋線開關(guān)等，針對(duì)異常問題需要提出針對(duì)性的解決措施。

對(duì)比不同模塊電流電壓遙測(cè)值和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量值，如果二者存在誤差，需要分析誤差發(fā)生的原因，落實(shí)校準(zhǔn)工作。檢查蓄電池室的過程中，首先需要檢查其凝結(jié)情況和通風(fēng)情況，其次需要檢查蓄電池，確定各節(jié)電池是否發(fā)生脹鼓和漏液等問題。最后需要檢查接線樁樁頭情況。

檢查變電站直流系統(tǒng)充電模塊，重點(diǎn)檢查風(fēng)扇和降壓裝置的工作狀態(tài)，在檢查過程中可以自動(dòng)切換現(xiàn)場(chǎng)檢查，保障調(diào)壓效果。

(三)加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管控。為了保障變電站直流系統(tǒng)維護(hù)管理工作的效果，需要根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)建監(jiān)督機(jī)制，優(yōu)化管理模式，提高維護(hù)工作的效率，針對(duì)故障問題提出預(yù)防性改善措施，構(gòu)建直流故障的管理項(xiàng)目。針對(duì)戶外設(shè)備，需要落實(shí)密封工作和除塵工作，同時(shí)需要完善檢查工序，提高設(shè)備的干燥性和清潔性，使運(yùn)行維護(hù)工作水平不斷提高。

在日常檢查工作中，要注意實(shí)時(shí)監(jiān)督設(shè)備箱門，如果天氣比較惡劣，需要加大力度巡視設(shè)備，利用及時(shí)性檢查工作，有效控制相應(yīng)問題。相關(guān)人員需要實(shí)時(shí)檢查電纜溝排水工作，避免發(fā)生積水問題。

(四)維護(hù)蓄電池。在變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作中，蓄電池運(yùn)行維護(hù)工作屬于重點(diǎn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)人員需要合理設(shè)計(jì)蓄電池，延長蓄電池使用壽命。維護(hù)人員需要分析蓄電池運(yùn)行維護(hù)的新方法，加強(qiáng)日常檢查工作，確定蓄電池運(yùn)行溫度和運(yùn)行環(huán)境等，對(duì)比分析蓄電池實(shí)際運(yùn)行和正常參數(shù)，因此確定異常問題，提出針對(duì)性的維護(hù)方法，保障蓄電池運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性。如果變電站中利用鉛酸蓄電池，維護(hù)人員需要制定針對(duì)性的維護(hù)計(jì)劃，落實(shí)蓄電池核對(duì)性放電和和充電。

(五)專項(xiàng)維護(hù)。治理系統(tǒng)蓄電池是變電站的備用設(shè)備，可以維持變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，因此變電站需要根據(jù)規(guī)定要求專項(xiàng)維護(hù)變電站直流系統(tǒng)的蓄電池。供電局需要根據(jù)實(shí)際工作情況，每年都要專項(xiàng)維護(hù)變電站蓄電池，利用充放電維護(hù)工作，落實(shí)性能試驗(yàn)工作。

在蓄電池充放電工作中，需要利用針對(duì)性的維護(hù)措施，如果直流系統(tǒng)具有兩組蓄電池，首先在變電站直流系統(tǒng)中退出待試驗(yàn)的蓄電池，落實(shí)放電試驗(yàn)工作，完成測(cè)試工作之后，再對(duì)另一組蓄電池落實(shí)放電試驗(yàn)。如果變電站為單組蓄電池，為了保障變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，在放電試驗(yàn)工作中利用10h率放電電流，實(shí)現(xiàn)50%容量放電。在這一工作中，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)的母線電壓，每隔60min記錄蓄電池的電壓等參數(shù)。結(jié)束了放電工作之后，再實(shí)施恒流限壓充電，達(dá)到特定值之后再采取恒壓充電。通過充放電試驗(yàn)工作，可以保障放電容量，進(jìn)一步延長蓄電池使用壽命。

在絕緣監(jiān)測(cè)工作中，利用備用開關(guān)采取模擬試驗(yàn)，確定絕緣監(jiān)測(cè)模塊的運(yùn)行情況。如果饋線出現(xiàn)接地故障，可以通過監(jiān)測(cè)模塊顯示接地之路的數(shù)量，但是無法定位具體的故障支路，影響到故障處理難度。在專項(xiàng)運(yùn)維工作中，工作人員需要編制對(duì)照表，科學(xué)的匹配接地支路名稱和備用開關(guān)的實(shí)際位置。[4]

(六)提高工作人員綜合素質(zhì)。要想提高變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行管理水平，需要提高管理人員的工作能力，周期性檢查和監(jiān)督變電站輔助設(shè)備，使系統(tǒng)運(yùn)行管理的穩(wěn)定性不斷提高，進(jìn)一步優(yōu)化監(jiān)管模式，高效利用管理體系。

加大力度培訓(xùn)設(shè)備管理人員，使其高效應(yīng)對(duì)處理故障，避免因?yàn)楣收弦l(fā)停電事故，同時(shí)需要制定合理的預(yù)防處理方案，落實(shí)技術(shù)培訓(xùn)和事故演練等工作，使工作人員的安全意識(shí)不斷提高，保障檢修管理工作的的實(shí)時(shí)性，保障管控模式的價(jià)值。

變電站要定期組織交流會(huì)，組織工作人員互相交流工作經(jīng)驗(yàn)，有效應(yīng)對(duì)緊急問題。結(jié)合相關(guān)問題和績效考核而項(xiàng)目，激發(fā)工作人員的工作積極性，進(jìn)一步優(yōu)化創(chuàng)設(shè)管理模式，使管理人員綜合水平不斷提高。

(七)優(yōu)化設(shè)備配置。變電站直流系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行過程中，需要根據(jù)工作要求統(tǒng)籌監(jiān)督工作，在設(shè)備選擇過程中，需要根據(jù)實(shí)際工作要求制定合理的配置模式，優(yōu)化變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作，建立科學(xué)的設(shè)備配置方案，保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，避免變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生故障。

四、變電站直流系統(tǒng)故障處理

(一)故障處理流程。如果變電站直流系統(tǒng)發(fā)生了故障，監(jiān)控單元會(huì)及時(shí)提出報(bào)警，顯示出直流系統(tǒng)的故。檢修人員結(jié)合報(bào)警信息判斷故障實(shí)際情況，同時(shí)需要結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)提出針對(duì)性的解決措施，有效解決發(fā)生的故障。

(二)實(shí)例分析。某供電企業(yè)的變電站出現(xiàn)了直流系統(tǒng)故障，運(yùn)維人員結(jié)合監(jiān)控器報(bào)警信息，確定設(shè)備出現(xiàn)了交流欠壓故障。以下是監(jiān)測(cè)步驟：

技術(shù)人員首先結(jié)合監(jiān)視器故障信息落實(shí)初步判斷，確定交流單元發(fā)生率故障。分析可能會(huì)發(fā)生故障的單元，首先是調(diào)取監(jiān)控器交流運(yùn)行參數(shù)，分析交流過壓報(bào)警和交流欠壓報(bào)警等參數(shù)，逐一盤查其它故障元件，測(cè)量交流輸入電源電壓，最終確定交流電壓失壓。工作人員需要進(jìn)一步排查交流輸入模塊的故障，確定低壓總開關(guān)線路存在接觸不良的問題，影響到輸入交流電壓的穩(wěn)定性，通過更換低壓總開關(guān)的接線，因此解決了故障。

(三)變電站直流系統(tǒng)故障處理要點(diǎn)。在變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作中，工作人員需要及時(shí)總結(jié)和分析變電站直流系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)發(fā)生的故障問題，同時(shí)需要向廠家反饋相關(guān)信息，使其加強(qiáng)改革生產(chǎn)工藝。如果發(fā)生了設(shè)備質(zhì)量故障，可以選擇更換合作廠商。

如果兩節(jié)以上的蓄電池容量不足，需要保障新?lián)Q的蓄電池符合其它蓄電池內(nèi)阻，否則將會(huì)影響到電壓分配工作的平衡性，導(dǎo)致單體電池低壓超過限定值，影響到蓄電池性能，工作人員需要更換整組蓄電池。為了保障蓄電池性能，需要需要核對(duì)性充放電試驗(yàn)更換的蓄電池現(xiàn)場(chǎng)全容量。

根據(jù)自動(dòng)化改在工程，全面升級(jí)改造頻繁生故障的直流系統(tǒng)設(shè)備，使變電站運(yùn)行穩(wěn)定性不斷提高。在變電站直流系統(tǒng)管理過程中，因?yàn)榫哂休^多的變電站，因此供電企業(yè)需要利用集中監(jiān)控模式，這就需要提高管理人員的能力素質(zhì)。企業(yè)需要加大力度培訓(xùn)維護(hù)人員，利用科學(xué)的管理措施，使工作人員的業(yè)務(wù)水平不斷提升，加強(qiáng)安全教育工作，利用主題講座的方式，輔助維護(hù)人員構(gòu)建安全生產(chǎn)意識(shí)，避免發(fā)生安全事故

結(jié)束語

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，社會(huì)發(fā)展對(duì)于電能需求不斷提高，因此增加了變電站供電壓力，因此供電企業(yè)需要保障變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，為社會(huì)生產(chǎn)提供充足的電能。供電企業(yè)需要明確變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的現(xiàn)狀，提出針對(duì)性的防范措施，保障變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高供電企業(yè)用電服務(wù)的質(zhì)量。