变电站直流系统反事故技术措施探讨

摘 要：直流系统主要为变电站二次回路中的保护、信号、控制及事故照明等装置提供电源，是变电站安全稳定运行的血液，强化其反事故措施的落实，具有重要的现实意义。本文简述了直流系统的组成及运行维护的方法与内容，分析了通常存在的问题，旨在强化反事故技术措施的落实，提高变电站直流系统安全运行水平。

关键词：变电站直流系统；反事故技术措施；安全运行

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.180

0 引言

直流系统为站内的控制系统、继电保护、信号装置、自动装置提供电源。除了少数简易配电变电站使用交流操作电源以外，常规变电站都采用直流操作电源。直流系统的可靠与否，对这些常规变电站的安全运行起着至关重要的作用。然而，在现实的变电站中，特别是在35kV变电站中，存在许多反事故措施落实不到位的情况，严重威胁着安全运行。

1 变电站直流系统的简单组成

变电站直流系统主要由电池屏和直流充馈电屏两部分组成。直流充馈电屏主要是由机柜、整流模块、直流综合监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、调压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压电流仪表等单元组成。

2 结合十八项反事故措施要求和应用实际，归纳起来存在诸多问题

2.1 设计选型及配置不满足要求

未按规定配置足够数量的充电模块，或者单台模块额定输出容量过小，或者未配置直流系统绝缘检查装置，或者未配置电池巡检单元，并且所配绝缘监测装置应具备交流窜直流故障的测记和报警功能。除蓄电池组出口总熔断器以外，其他回路均应采用直流专用断路器，并满足上、下级之间的级差配合要求。当直流断路器与蓄电池组出口总熔断器配合时，应考虑动作特性的不同，对级差做适当调整。

2.2 设备安装通常存在的问题

未按照有关要求，容量在200AH以上的蓄电池组应设置单独的蓄电池室；蓄电池室未配置通风、调温、防爆型照明等装置；组屏安装的蓄电池排列不整齐有序，标识不清晰、未依次编号；蓄电池间距小于15mm，与上层隔板间小于150mm，通风散热设计不合理，测温装置工作不正常等等。

2.3 运行维护中存在的问题

高频开关电源设置不合理，其输出电流电压不是偏高就是偏低，浮充、均充的设置不合理。长期以来，达不到浮充、均充的要过，严重影响其使用寿命。未按规定进行蓄电池抽测和普测，未能及时发现蓄电池不均的情况，不能及时进行核对性充放电进行活化处理，或者盲目更换坏死电池造成新旧不同、容量不同的电池混用，影响整组电池寿命。未严格按规定落实蓄电池充放电检测。直流系统一点接地运行，没及时查找处置。

3 直流系统的常见故障及其处理方法

3.1 接地故障

直流系统一点接地是变电站直流系统最常见的故障，由于尚能正常运行，往往被忽视。查找的原则和方法：（1）利用绝缘监测单元实时监测信息，根据支路绝缘信息和母线对地绝缘信息，初步确定接地故障所在的支路。⑵拉路检查法是根据负载的重要性，及回路的复杂性，依次短时间断开直流屏上的各直流负载支路。当断开某支路后故障消失，说明接地就在该支路上。然后继续运用瞬时停电法，确定故障在那一条支路上。直流接地往往发生在户外潮湿的地方，空间狭小容易卡破外皮的地方。直流接地根据其检测严重情况，可以分为金属性接地和非金属性接地。金属性接地点电压为零，支路绝缘电阻检测为零，几乎不受天气影响，容易查找排除。非直接接地故障，经常由好几个支路共同作用而形成，受潮湿的环境和雨天影响较大，接地点接地电压不稳定，支路绝缘电阻检测忽大忽小，不容易查找。

3.2 其他故障处理

（1）整流模块故障，无输出，检查交流输入是否缺相，各接线有无松动、脱落、断线等，检查电源和开关是否正常，检查熔断器是否熔断。（2）自动调压装置不正常，启动手动调压装置，退出自动调压装置，安排维修，恢复后切换至自动。（3）仪表显示母线电压异常，测量母线电压，若与显示一致，则检查综合监控系统对整流参数进行修改，使其恢复正常；若与显示不一致，说明仪表已损坏，需更换。（4）电池巡检单元显示电池电压个别异常，或者一部分（一般为连续编号）不显示电压。若实测电池电压异常，则取下对其补充电，活化后恢复；也可能是电压检测熔断器熔断。若一部分电池电压异常，一般为采样模块电源损坏或者其电源掉电；（5）监控模块通讯中断，检查通讯接口是否接触不良。

4 直流系统的运行与维护

针对高频开关电源使用寿命不长的实际情况，根据设备运行工况和老化情况，结合反事故措施计划，安排技术改造，更换老旧设备，消除事故隐患。以阀控蓄电池组为例：正常情况，应以浮充电方式运行，浮充电压值应控制为（2.23～2.28）V×N，一般宜控制在2.25V×N（25℃时）；均衡充电电压宜控制为（2.30～2.35）V×N，当电池端电压为2V时，N即为电池节数（一般为104），当端电压为12V时，N等于6乘以电池节数。新安装或大修后的阀控蓄电池组，应进行核对性充放电试验，以后每隔2年进行一次核对性充放电试验，运行4年以后，应每年作一次核对性充放电试验。变电站若只有一组阀控蓄电池组，不能退出运行时，最多允许用I10（10小时充放电电流）电流放出其额定容量的50%，在放电过程中，单体蓄电池电压且不能低于1.9V。放电后，应立即用I10电流进行恒流充电，在蓄电池组电压达到（2.30～2.33）V×N时转为恒压充电，当充电电流下降到0.1I10电流时，应转为浮充电运行。

5 结束语

直流系统的重要性不容忽视，只要我们严格落实反事故措施，规范直流电源系统的运维检修管理，就可以提高变电站直流系统运行维护管理水平，从而提高变电站安全运行整体水平。

参考文献：

[1]国网湖北省电力公司35千伏变电站现场运行通用规程[S].2015.

[2]国家电网公司十八项电网重大反事故措施[S].2011（12）.

[3]徐卫，李晶.加强直流电源系统运行维护和专业管理[M].北京：中国电力出版社出版，1999.

作者簡介：李永昱（1979-），女，土家族，湖北巴东人，本科，助理工程师，研究方向：电力系统安全稳定运行。