变电所直流系统运行管理的优化

翁志华，陈沈国，杨海威

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江 湖州 313000）

变电所直流系统运行管理的优化

翁志华，陈沈国，杨海威

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江 湖州 313000）

由于直流系统运行管理不规范，经常造成变电所直流设备出现各种故障。通过对长超运维站所辖变电所的直流改造项目进行了梳理，分析了直流改造后在直流管理上存在的问题、危害及造成问题的原因，结合生产实际编制了直流改造验收卡，规范了验收项目，同时编制了规范化、标准化的直流系统配置图表，优化直流系统的运行管理，消除了直流系统运行和管理上的隐患。

直流系统；改造；管理；优化

0 引言

直流系统作为变电所极其重要的一部分，对电力系统的安全稳定运行起着极为重要的作用。近几年系统内发生过因直流系统问题，造成设备无保护运行以致越级跳闸，最终造成大面积停电事故，所以直流系统的运行管理应引起足够的重视。在电力生产中，直流系统的安全、稳定、可靠运行直接关系到变电站安全运行。若直流系统瘫痪则整个变电所内运行设备基本无法正常安全运行。因此，将直流系统比作变电所的心脏也不足为过。近年来，长超运维站所辖多座变电所将依次进行直流系统改造，为了避免以后直流系统在运行中出现故障，有必要对变电所直流系统进行管理优化，提高改造后的验收标准。

1 直流系统运行管理存在的问题

目前长超运维站所辖变电所投运时间不一样，不同时期设计理念不一样，部分变电所投产后经过多次改造、更换设备、新增单间隔、部分变电所增容等均给变电所的直流运行管理带来了很大的麻烦，存在很大的安全隐患。直流系统长期不操作，容易忽视。且由于各个变电所内设备生产厂家、型号、运行条件等许多方面均不一致，增加了运维人员的工作难度，同时也使直流系统的复杂程度增加。

目前长超运维站所辖各变电所直流系统存在的主要问题有：

（1）220 kV长超变电所（简称长超变，以下类推）：二路直流馈线环网供电不是分别接在2条直流母线上，220 kV，110 kV，35 kV的控制母线均接在同一母线上。直流环网供电的中间没有联络开关，如220 kV与110 kV的控制电源。重要的直流负荷合在一起供电，如220 kV线路控制电源与综合自动化电源合用1个电源。

（2）110 kV埭溪变：1与2号主变压器（简称主变）保护屏直流总电源开关容量6 A，下一级7路出线开关容量均为6 A。5个空气开关应采用直流空气开关，但目前安装的是交流空气开关。

（3）110 kV锦峰变：2号主变保护屏直流总电源开关容量6 A，下一级5路出线开关容量均为6 A。18路直流回路中采用交流空气断路器。12只空气开关应采用直流空气开关，但目前安装的是交直流二用空气开关。

（4）110 kV前村变：23只空气开关应采用直流空气开关，但目前安装的是交流空气开关。18只空气开关应采用直流空气开关，但目前安装的是交直流二用空气开关。

（5）110 kV塘南变：18只空气开关应采用直流空气开关，但目前安装的是交直流二用空气开关。

通过对长超操作站所辖的20个变电所设备变动情况和直流系统情况调查发现，由于设备变动以及改造的原因，长超站所辖变电所直流系统存在各种不规范，如图1所示，屏顶小母线接线缠绕、错乱，若出现绝缘破损很容易导致直流接地，甚至保护装置误动或者不动，导致事故扩大，影响供电可靠。又如图2所示，直流改造后多余的直流线路未完全拆除，仅用绝缘胶布包裹，同样容易出现直流系统异常。诸如此类改造后的直流系统问题在变电所内普遍存在，给设备的稳定运行带来很大的安全隐患。

图1 屏顶小母线

2 原因分析

2.1 直流系统设备老化

由于部分设备长年运行，特别是老式蓄电池类型的直流系统，容易导致设备腐蚀、绝缘老化，影响直流系统的稳定运行。但是近几年老变电所都在依次进行直流改造，所以这不是主要原因。

图2 设备屏后接线

2.2 二期扩建或新增减屏造成直流接线变动

随着近几年电网建设步伐加大，二期扩建和新增间隔等工作是长超运维站近几年的重要工作之一，这些工作必将带来变电所直流系统的变动，如新拉电缆、增加直流回路等，但图纸设计和施工时均会考虑相关问题，所以这也不是主要原因。

2.3 缺少直流系统规范验收标准

多年来值班员对直流系统的重视程度远远低于其他一、二次设备，包括平时的维护、巡视、验收等方面。因为在运行管理方面一直缺乏相关的直流规范验收标准，所以造成值班员在验收直流检修工作方面缺乏全面性和规范性。没有把好验收关，就可能会造成直流系统上的种种问题，比如熔丝容量不对、接线不规范、空气开关有级差等。多年问题的积累，就将产生种种不安全隐患。所以，这是一个主要原因。

2.4 缺少规范化标准化直流系统配置图表

长超运维站所辖变电所较多，由于各变电所投产时间不同，不同电压等级不同时期设计标准不同，故直流系统接线方式各异，操作站又一直缺乏集中统一的规范化标准化直流系统图表，给直流系统的全面规范管理带来了诸多不便，所以，这也是一个主要原因。

经过以上讨论（见图3），确立变电所直流系统运行管理存在问题的主要原因是缺少直流系统规范验收标准、规范化标准化直流系统配置图表。

3 制定对策

3.1 编制直流系统规范验收标准

针对以上分析可以看出，要改变目前直流系统的问题，严把验收关是一个迫切需要正视的问题，而直流系统的验收又缺少规范的验收项目和标准。根据长超运维站在直流验收过程中的经验和总结编制了直流系统规范验收标准，如表1所示。按照直流系统设备进行验收项目列表汇总，结合检修标准编制直流系统规范验收标准，通过对验收的每个小项具体细化，明确了验收的内容和标准，使验收人员能够准确了解直流系统验收的要求，可以做到不漏验、误验，同时也是对运维人员的一次技术培训，使运维人员能更了解直流系统在正常运行时的工况要求。

结合安全活动对直流系统验收标准进行学习，开展验收标准细节方面的指导和培训，一方面可以降低由于验收不当在以后设备运行中出现直流系统问题的概率，也为运维人员能在日常工作中更好地发现、处理直流异常提供了技术支持。

3.2 编制规范化标准化直流系统配置图表

直流系统配置图能清楚地表明直流系统的运行参数配置和接线，是运维人员和检修人员了解和处理直流系统问题的第一手资料。由于部分变电所老旧，经过数次技术改造或设备更换，直流系统配置已比较混乱，因此编制规范化标准化直流系统配置图表也是一个迫在眉睫的问题。如上文论述，直流系统配置图的缺失和不完整也是容易造成直流系统问题的一个原因。因此对所辖变电所的直流系统进行一次全面检查，结合原始图纸，编制一份集中统一的直流系统配置图表是十分必要的措施。在编制过程中也可以对检查中发现的问题和缺陷进行上报处理，或结合直流改造的机会进行处理。

图3 直流系统运行管理不规范原因分析

表1 直流系统改造后验收卡项目

4 结语

通过编制直流系统规范验收标准、编制规范化标准化直流系统配置图表，帮助运维人员深入了解直流系统的组成部分和接线构造，明确直流系统规范验收的具体细节，改变运维人员对直流系统的重视程度，规范直流系统的运行管理，提高直流系统的安全稳定运行，消除了直流系统运行和管理上的隐患，夯实了安全基础，且填补了长超运维站多年来在直流系统规范管理上的一个空白。在这次梳理工作中发现了一些直流系统存在的问题和隐患，并及时进行了改进和处理，提高了直流设备运行的安全性、稳定性。

长超运维站为巩固直流系统规范管理，已将编制变电所直流系统图表作为新变电所投产前一个必备项目，并定期对变电所直流接线变动情况进行汇总，及时更新图表。

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[6]李颖超．新一代智能变电站层次化保护控制系统方其可靠性研究[D]．北京：北京交通大学，2013．

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[8]DL/T 5044-2004电力工程直流系统设计技术规程[S].北京：中国电力出版社，2004.

（本文编辑：陆 莹）

表1 锅炉运行参数对比（以2A磨煤机为例）

从表1可以看出，同样在磨煤机冷一次风门全关的状态下，其磨煤机入口一次风温度相比改造前有了较明显的提高（均有50℃以上）。同时在磨煤机热一次风调节门开度减小的情况下，磨煤机出口温度仍有所提高，说明这次对各磨煤机冷、热一次风门的改造效果比较明显，其冷一次风调节门漏风量有较大幅度减少。减少的冷一次风换成了流经空预器的热一次风，可加强空预器的换热量，提高空预器的换热效率而降低排烟温度。从表1可看到锅炉排烟温度也有6～10℃的降低，从而提高了锅炉经济性。

4 结语

针对磨煤机出口温度偏低且大幅波动的原因，对磨煤机进行了改造，即提高冷一次风门的密封性能，减小冷、热一次风门传动装置的空行程。改造后，磨煤机出口温度明显提高，且波动较小，排烟温度也有所降低，改造效果较好。分析运行参数，负荷煤量波动工况下磨煤机运行参数调节的灵敏性还有待提高；有的运行磨煤机出口温度在冷风门全关时仍达不到90℃，有待于进一步的分析与改进。

参考文献：

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收稿日期：2016-11-07

作者简介：杨为民（1971），男，工程师，从事发电厂检修管理工作。

（本文编辑：陆 莹）

Optimization of DC System Operation Management in Substation

WENG Zhihua，CHEN Shenguo，YANG Haiwei
（State Grid Huzhou Power Supply Company，Huzhou Zhejiang 313000，China）

As the DC system operation and management are not standardized，a variety of equipment failures of DC system frequently happen in substation.In this paper，the DC transformation projects of substation under the Changchao operation station are summarized，and the problems，hazards and causes existing in DC system management after DC system transformation are analyzed.The DC transformation project acceptance card is put forward according to the production practice to standardize the acceptance of projects；besides，a standardized and normalized DC system configuration chart is proposed at the same time to optimize the management of the DC system and eliminate hidden dangers in DC system operation and management.

DC system；transformation；management；optimization

TM73

C

1007-1881（2017）02-0077-04

2016-11-07

翁志华（1982），男，工程师，从事电力系统变电运维工作。