变电站直流系统存在问题研究及其对策

李强

摘    要：社会生产与生活对电力能源的需求量越来越大，同时对电力运行安全性与稳定性的要求越来越高，因此供电部门应当加强对变电站直流系统的关注，认真分析系统可能发生的故障问题，并采取有效对策避免问题的发生与扩大。研究发现常见的系统故障包括直流接地、蓄电池与充电机问题、绝缘监测等，工作人员应当不断对系统设备进行完善，保证其可以正常、稳定、安全的运行。

关键词：变电站;直流系统;问题;对策

1  引言

作为电力系统中的一个重要组成部分，变电站的运行安全对整个电力系统的发展造成了严重的影响。目前，我们国家变电站规模不断扩大，使得电力设施的分布逐渐变广。在这个过程中，变电站的直流运行工作中有一些薄弱环节，直流系统运行存在严重的问题。因此，为了确保变电站的平稳运行，需要对直流系统运行中的问题进行有效解决。

2  变电站直流系统存在的问题

2.1   检修人员对直流系统的忽视

过去，对电力系统进行维修的人员的维修重点往往只放在容易出现为题的变电站的保护装置等上面，从而忽视了对变电站直流系统的检查、维护与保养，因此，长久以来的疏忽与漠视就造成了变电站直流系统较差的运行稳定性。随着科技越来越发达，是会发展越来越快，变电站已经由传统的有专门人员值班守卫逐渐地向无人值守的现代化模式转变，因此，在大规模的断电事故发生时，若直流系统不能安全稳定的运行，这将会造成一系列无法想象、无法挽回的损失以及后果。为了使变电站整个系统能够安全稳定的运行，电力系统运行维修人员的工作态度与工作思想也应该随着电力系统的改革进步而大规模的提高，电力系统维护人员的维护工作与变电站直流系统能否安全稳定的运行息息相关。

2.2  蓄电池的维护问题

蓄电池一旦失效将有可能使整个电池组都遭到损坏，情况再严重一点将有可能影响到整个电网的安全运行蓄电池失效现象发生的主要原因包括以下几个方面：其一，蓄电池的结构不同;其二，蓄电池的电池组中存在着个体差异;其三，蓄电池中的各个零件来自很多不同的产家;其四，对蓄电池的维护方法不正确。在蓄电池的运行过程中发现的主要问题如下所述：

2.2.1  出现爬酸爬碱现象

当蓄电池处于放电状态时，若其输出电压为负，电池阴极的表面位置就会吸附大量的硫酸盐，会影响电池滋生的充电与放电。电池自身的内阻随着其阴极吸附的硫酸盐的增多而增大，电池的寿命将会受到影响。

2.2.2  出现浮充电状态

所谓的浮充电状态，即蓄电池长期处于一种只充电不放电的状态。蓄电池若长期处于这种状态，将会是蓄电池的阳极极板被严重钝化，从而导致蓄电池的内阻增大，减小蓄电池的使用寿命。

2.2.3  出现漏液、电池鼓肚和少数的单体失效现象

产生这种现象的主要原因是在生产电池的过程中存在个体差异，或者在给电池充电的过程中充电电压和充电电流控制不当，电池内部产生的热量的速率超过了电池向外散失的热量的速率，电池内部热量持续上升，是电池外壳变软，最终导致外壳破裂，溶液漏出。

2.3  充电装置存在问题

首先，单个充电模块故障在无人值守情况下不能发出告警信号，将会疏忽对故障的处理，严重的将会危害变电站直流系统的安全稳定运行。其次，长期存在纹波系数、稳流纹精度、模块的稳压不满足要求这种情况，会使致蓄电池长期处于过充电或欠压的状态，严重影响蓄电池寿命。

2.4  绝缘监察装置存在的问题

绝缘监察设备常出现的问题就是信号寻迹工作，直流系统接地装置低频探测仪出现故障或者是直流系统接地装置故障探测装置发生故障;直接使用倍频次调制器作为直流系统的传感器在巡回检测传感器输出反馈给计算机数据处理时发生故障等。

2.5  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。

3  解决变电站直流系统同墨的有效对策

3.1  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。

3.2  加强充电机及蓄电池维护

在对充电机的维护上应该及时定期对其进行清扫工作，要保证充电机干净整洁，定期对充电机进行测试试验，最佳时间是一年一次，在对充电机测试试验时应该对各装置的参数实际值进行测量对装置显示的误差值进行调整，对直流系统充电机的单模块输出电压进行调整还要对各项装置的报警功能定期进行检查，检查各个硬接点输出是否正常。输出电压的调整范围应该在电压数值进行参数设置屏上时将浮充电压设置成电压下限，将均充电压设置成为电压上限，在浮充状态下，充电机输出的电压就会自动调整到输出电压的下限;在均充电状态下，充电机的输出电压就会自动调整到电压上限。在对充电机的输出限流进行试验时，首先进入参数设置平后应该按照实际要求设置好参数并使用假负载或者是蓄电池组在均充状态下进行试验操作，此时充电机输出电流应该限制在设置值。对警报装置进行调试时，充电机并没有电源电流输出，发出警报时所有电源就会关闭，监控器有蓄电池来进行供电此时监控器会报充电机有无输出和输入欠压等。在对蓄电池组进行维护时蓄电池组在均充状态下充电直到其容量充满，需要在直流系统中接入备用蓄电池组，在退出蓄电池组后进行核对性充放电检验。蓄电池组充放电检验完成之后，蓄电池需要在均充状态下充电到容量饱和为止，蓄电池充电过程为恒流充电、恒压充电以及恒压浮充，直流系统的均充状态和浮充状态是自动完成切换的，只有对蓄电池组进行核对性充放电检验之后才會判断出蓄电池组的真正容量并找出较为落后的电池组，从而了解蓄电池组设备健康状况。

3.3  直流系统绝缘监察设备的改造

在交变电流对称电压或者是电流源激磁的铁心中间，如果同时存在直流恒定磁场，那么铁心中间的交变电流磁场的对称性就会受到破坏，磁通电波波形的正负极半波相位就会发生变化，同时检测绕组输出电压的正负半波就会随之发生变化。直流偏置电流的大小及其方向可以通过正负半波相位变化量的大小及其方向直接反映出来，利用该特性对直流电流进行测量可以有效的改造相位差磁调制式直流电流传感器，由于该传感器的一致性较好且监察装置设计简单，现场使用操作简单因此不需要对其进行调整校正，且该传感器的测量精度及其分辨率较高，可直接测量接地漏电流以此来极端直流正负母线对地电压，还可以对直流系统对称接地装置发生故障进行检测，因此就不需要增加母线电压来进行测量。

4  结束语

变电站直流系统的运行是没有终点的，是一个长期发展和不断去完善的过程，同时也是一个非常复杂的系统工程。要想实现变电站直流系统长久的稳定良好运行，需要将不同的先进技术融合在其中，仅仅是一项技术是无法完成的，要不断创新研究新技术同时创新研究新的设备。我相信，在我们的不懈努力和细心维护下，我国变电站直流系统运行一定会得到不断地完善，为人民的生活提供更好的服务。

参考文献：

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[2] 康建红.分析变电站直流系统运行中存在的问题及维护对策[J].经营管理者，2016（31）.

[3] 刘志涛.变电站直流系统运行维护中的常见问题及维护措施[J].民营科技，2016（10）.