变电站直流系统运行维护探究

变电站直流系统运行维护探究

和向高,吴梦蝶

云南电网有限责任公司丽江供电局  云南，丽江 674100

摘要：作为变电站系统二次设备的工作电源，直流系统的运行状态影响着整个变电站的安全稳定运行。为确保变电站直流系统供电的稳定性和可靠性，我们应高度重视直流系统的运行和维护，加强其运行管理和控制，及时发现运行故障，并采取合理有效的措施减少直流系统故障的影响。摘本文主要阐述了变电站直流系统故障检查中的注意事项，分析了变电站直流系统常见的问题，并提出了相应的运行维护技术，以供参考。

关键词：变电站；直流系统；运行维护

1 引言

当前变电站直流系统的管理当中，往往采用模块式的方式进行管理。利用监控系统对运行的数据进行实时的监控、采集以及整合。对系统的运行方式进行合理的改善，应用直流系统进行科学管控，绝大多数的变电站直流系统都采用新型的智能高频开关电源的充电设备，能够向变电站内的各种设备提供稳定的直流电源，同时具有出色的稳定性和独立性。但是由于直流系统设备的种类和数目较多，极其容易出现故障的问题。因此应当采取正确的维护措施，针对此类问题进行及时有效的解决，保证变电站直流系统处于正常的运行状态。

2 变电站直流系统运行过程中存在的问题

2.1接地故障

在直流电源系统中接地故障属于比较常见的情况，从根本上可以分为三种接地故障，分别为电阻性接地、有缘接地和不科学接地。在实际中接地故障存在的主要原因有材料质量不过关导致的质量问题、外界生物造成的接地故障、设备运行环境潮湿，受潮之后导致的接地故障和人为导致的接地故障等。在直流设备中使用有问题的绝缘性材料，会影响绝缘效果和绝缘性能，很容易出现直流接地现象。而且我国大多数变电站建设在荒山野岭地区，野生动物与设备存在触碰也会导致接地现象，接地故障也会影响直流系统中金属元件的绝缘性能。除此之外还有大量人工的不规范操作和失误操作导致的接地故障。

2.2系统接线与配合的问题

直流系统的供电方式有两种：一是环形供电，二是辐射供电。传统电网均采用环形供电，其优势在于系统可靠性高、成本低，但是内部设计却存在不合理的情况，如果系统运行时间过长就极有可能发生故障。如果空气开关与熔断器与系统不匹配或者质量达不到标准，就无法对系统予以有效的保护，直流电源因而无法发挥出自身的作用，断路器回路失常，故障影响较大。

2.3充电机故障

在变电站直流系统中，充电器起着非常重要的作用。但在变电站的实际运行中，对于充电器的运行和维护，工作人员往往缺乏重视，所以充电器的电压不稳定。变电站系统,它也将影响相位控制电源、充电器的更大的损失,导致内部组件的充电器温度提高,对直流系统的操作,充电机的使用等等,会造成很大的影响。

2.4蓄电池故障

在直流系统的运行过程中，会应用到的蓄电池类型较多，因此需要针对不同类型蓄电池采用高效、科学的维护措施，对检修人员的专业技能水平提出了更高的要求。若不将蓄电池合理使用并进行良好维护，将会造成较大的安全隐患，降低直流系统的运行稳定性。蓄电池在运行过程中经常会出现开路、开关问题，最终使主变开关发生跳闸。还会由于其他多种因素的影响，使蓄电池无法正常运行。

3 电力变电站直流系统运行维护

3.1重视蓄电池的运行维护

在变电站直流系统运行过程中，蓄电池设计是否合理、安装质量是否可靠等，与其运行工况是否良好密切相关。因此，为了满足变电站直流系统运行维护要求，确保蓄电池实践应用效果良好性，需要重视其运行维护。具体表现为：（1）结合直流系统运行中蓄电池使用的实际概况，健全其运行维护机制，落实好相应的维护工作，实时其工作时存在问题得以及时处理；（2）维护人员应结合蓄电池的结构特点及功能特性，重视其外观质量检查，并对其温度、绝缘电阻、运行环境概况等进行检查，使得蓄电池工作时能够达到变电站直流系统稳定运行要求；（3）针对不同类型的蓄电池，维护人员应做好其充放电核对工作，给予其良好运行工况必要的保障，提升其运行维护水平的同时为变电站直流系统运行维护积累更多的经验，并保持蓄电池良好的服务功能。

3.2充电设备运行维护

为避免变电站直流系统充电设备产生过充或充电不足问题，规避直流系统波纹参数超标现象，在变电站直流系统运行维护中，变电站运行管理人员应积极强化设备维护力度，让工作人员对直流输出电压、交流输入电压进行全面核查，对电流信号参数、保护型号参数进行科学判断。与此同时，为保证变电站运行交流电源中断后的直流供电效果，工作人员还应适当调整母线电压，保证其输出电压状态具有正常性、稳定性，让充电机平稳提供直流电源，除此之外，管理人员还应对防护系统功能、模块进行完善，提升充电设备维护全面性。以某枢纽变电站为例，该变电站主要使用N+1配置智能高频开关电源模块，在某次巡视时，工作人员发现变电站存在直流系统充电装置过热现象，电感线圈温度超过250℃，但因散热通风口排出了部分热量，因此，系统并未报警，电源模块依然工作，也就是说，模块过热保护未发挥作用，后经过检修，更换新的开关电源模块，发现充电装置可以正常工作。为避免充电设备过热故障产生，管理单位完善了电源模块的温度监测功能，为过热保护作用发挥提供保障。

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。

3.4维护机械监控设备

如果是大中型的变电所，必须有监控设备，并对电力设备的运行进行随时的监控，一旦出现问题，能够在最短的时间内掌握故障出现的问题，并提出合适的方法进行处理。就如企业运行需要有监管部门，保证企业能够高效运行，并实现较高的社会价值。但是需要注意到，监控设备不能会员工的威胁产生威胁，要依据相关的标准完善监控设备，使其能够正常运行。要对监控设备进行维护，就需要有专业的人员进行，掌握维修的相关知识，及时发现问题并有效处理。

3.5对维护人员进行相关培训

通过对直流系统维护人员进行现场培训工作以此来加强维护人员的安全意识和技术水平以及对设备风险的分析能力等，为了是变电站直流系统可以正常安全运行，维护人员要具备一定的安全意识，要认识到其工作岗位的重要性，高级技术人员要加强对维护人员的现场培训工作，且培训内容不能单纯是专业知识和维护能力，还要包括对各类直流设备在运行中的安全风险分析以及危险分析等培训。

4 结束语

直流系统的稳定运行与变电站的安全性和稳定性有关，本文设计了一种两线三电运行模式和一种直流接地故障位置设计。尽管通过实验已大大提高了系统的可靠性，但仍需要对电压和电流等特征参数进行监视和灵活调整，以防止由于维护直流系统而导致的潜在安全风险。在日常操作和维护中，电池的充电，放电和激活测试均应按照规定进行，以确保系统可靠，安全和有效地运行。

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