变电站直流系统的运行与维护

2018-04-15无线局九一六台祁昌元

电子世界 2018年9期

无线局九一六台祁昌元

1.前言

社会大环境的发展是比较迅速的，为科学技术的发展提供了有效的环境，大量的新型技术新设备在直流系统中有所应用。所以分析直流系统在运行维护管理过程中存在的运行及维护问题很有必要。

2.直流系统设备状况

我站为某行业内部自用的35kV变电站,直流系统包括交流输入电源、变压器、整流器、滤波器、蓄电池、逆变电源、充电装置、直流输出等主要部分构成。此外还包含一套直流系统所必须的直流电源监视装置。蓄电池采用104块2V（200AH），这样的目的有利于在某一块电池出现故障后不至于对整体电压产生大的影响。负荷开关均为交直流空气开关。

3.直流系统运行方式

直流系统主要通过直流小母线给二次控制屏内主变保护控制系统、35kV保护控制系统、10kV保护控制系统提供稳定可靠的直流电源。此外还给电脑自动化系统、微机五防、远程监控操作等系统提供电源。除了这些常规部分以外还通过交流逆变系统给一些必须要有可靠电源的附属系统提供持续可靠不间断的电源，如网络通讯、安防监控等等。

正常情况下，交流电源通过交流输入经过变压器输入至整流器，将交流电变成直流电，再经过滤波器进行滤波后向负荷输出直流电。此外也可以同时给蓄电池进行充电。通常情况下为了保证交流输入的稳定可靠，一般交流输入采用双回路同时输入，一主一备，双路之间可自动进行切换。当负荷输出增大，整流器输出不能满足需要时，蓄电池也同时进行供电。当两路交流电源同时出现故障造成停电（几率极小）、交流电源需要停电检修、整流器故障等情况时，只能由蓄电池向负荷进行供电。在这种情况下需要主要蓄电池的供电能力，在不能尽快恢复整流输出的情况下，可视站内的具体情况，酌情对部分负荷进行拉闸断电，以保证站内直流电源的可靠持续供应。当交流电源或整流器恢复正常后，又可通过整流器向负荷输出供电和向蓄电池充电。

逆变电源相当于是一个和直流系统共用蓄电池的UPS.在交流电源正常运行时通过旁路系统向负荷直接提供交流电源。当交流电源故障或人为停电时将蓄电池组内的直流电通过逆变系统转换为交流电后进行输出。同样在进行逆变输出时需要同时注意直流负荷和交流负荷，并根据蓄电池的供电能力进行相应的投切，保证重要负荷的供电。

4.直流电源监视装置

我站直流电源监视装置采用的DP01B智能直流电源监视装置。该装置可对直流电源系统进行计量、报警、状态监视、事件记录等。该装置可以显示整流器电压电流，蓄电池电压电流，温度、放电容量、放电时间等一些关键数据。可以设定蓄电池放电容量、放电电压以及放电终止电压等。在进行充电时可以记录充电电压电流、充电容量、蓄电池温升等一系列数据，也可以根据实际工作需要对这些数据进行设定，然后再根据设定的相应数据进行充电。此外该装置还可以对整流器故障、负荷异常、直流接地等故障进行报警并记录。从而极大的减少了运行人员对出现的故障进行判断的时间。

5.蓄电池维护

我站直流系统使用的电池为密封铅酸电池，该种类型的电池又被称之为免维护电池，结合具体的工作实际，为了提升该种类型电池的使用寿命，保障放电的容量，需要定期做好充放电工作以及电池的日常维护工作。

5.1 就初始阶段的充放电工作进行阐述

蓄电池内部发生化学反应是不可避免的，正是由于这些化学反应导致蓄电池有自身放电情况的产生，如果完成了安装工作需要第一时间开展充电工作，当然这种操作需要在电压恒定电流限制的情况下。充电工作完成之后需要做标准核容试验，核试验工作需要开展至少三次，如果这三次操作之后，电池的容量还是没有达到既定的容量，一般控制的标准为90%，那么基本可以断定这个电池的质量是不达标的，所以需要果断弃掉。

5.2 浮充和均充

蓄电池组在正常运行的时候是采用浮充电方式进行的，将浮充电压值控制在2.25V，切不可出现欠压的情况，如果有欠压现象发生，那么会直接影响电池的使用寿命，所以一定要有效的避免该种情况的发生，蓄电池一般在正常的状态下使用的时候是不需要进行均衡充电操作的，但是在以下几种情况下需要采取均充充电方式。任意一个电池的浮充电压都在2.18v以下；在一组电池内，单体之间的浮充电压差值在0.1V以上；如果遇到突发状况要求放电后必须在最短的时间内对电池进行再次充电；对未进行均充满三个月等。均衡充电的电池组退出运行的时候，需要保持均充时间在十小时以上。

5.3 蓄电池维护

定期对单体电池的端电压以及外壳的温度进行测量。一般每年都进行一次放电试验操作，对电池组的容量进行检验。如果运行时间在三年内的电池需要每年进行放电容量为全容量的40%的放电试验，如果电池的运行时间在三年以上，那么需要每年进行全核对性的放电试验。当然在放电操作前需要进行均充操作，均充环节完成之后需要让电池组保持八小时静止，然后进行放电容量测试，如果达不到额定容量的80%，则认为电池已经没有继续使用的必要的，需要马上更换。如果在一组电池中有其中一个电池的电压不足，那么不需要牵动整体，只需要将这一只电池更换即可，对于电磁的端电压做好测量工作，但是切记需要在运行状态的时候进行测量，如果测出的输出电压在一定程度上有所降低，那么需要将蓄电池控制在放电状态。充电过程需要控制好电池的温度，当温度在45摄氏度以上的时候，必须将充电工作停止，防止电池发生损坏。

6.接地故障处理

直流系统接地是直流系统多发的一种故障。直流系统一点接地并不影响直流系统的正常工作，但将使不接地极对地电压升高，长时间运行易发展形成两点接地，造成短路。如果存在直流系统接地的时候需要以比较快的速度进行接地点的寻找，当然找到目标之前需要做好监管工作，明确具体的接地状态，为了节约寻找时间还需要将直流回路等问题考虑在内，判断设备的运行状态，一般的操作就是将直流系统分割开来，使得环路与回路是分离开来的，切断反馈路的时候需要一一进行。查找直流系统接地时需要注意，将有关的保护装置停用，必须消除故障点与一次设备安全距离不够的情况。查找故障时，应二人以上进行，一人操作，一人监视，并做好安全监护工作。查找直流接地应尽量避免在高峰负荷时进行。