变电站直流系统运行维护问题分析周凡
发表时间：2018-06-22T14:30:09.653Z 来源：《电力设备》2018年第7期作者：周凡郑斌陈臻
[导读] 摘要：变电站直流系统是电网正常运行的关键之一。
（国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐 830011）
摘要：变电站直流系统是电网正常运行的关键之一。随着近年来的系统改造升级和技术更新迭代，变电站直流系统提升了工作能力，也提升了运行维护难度。本文通过分析变电站直流系统的常见问题，提出了相应的运行维护措施。
关键词：变电站；直流系统；运行维护；问题分析
导言
当前阶段，由于我国整体经济的持续提升，我国在电力上的需求也不断增长。为了满足当前阶段电力系统的运行条件，我国变电站系统当中陆续也开始引进了多种高端技术。不过从当前的情况来看，我国在变电站直流系统的运行方面仍有一些问题存在，针对该方面问题，还需进一步探索并及时改进。
1 变电站直流系统组成和原理
变电站直流系统是在单母线分段的基础之上，通过双电双充的方式运行，一般使用阀控铅酸蓄电池。其组成部分有蓄电池组和危机绝缘监测设备以及开关电源整流模块，并采用了模块式的管理形式，通过监控实时掌握各阶段的运行参数，可以自行控制直流系统运行模式，让管理更加合理。目前来说，我国多数变电站直流系统都已经使用了高科技的电源开关充电设备。作为一种独立运行的电源装置，直流系统能够向变电站设备提供比较稳定的直流电源。
2变电站直流系统中常见的问题
2.1环路故障
通常，变电站的直流系统不唯一，为供电需求都要配备两个直流系统，并且这两个系统之间相互独立，接线方式与供电方式也各不相同，而不当的接线方式会影响设备的正常使用，出现环路故障。如若此两个供电直流系统发生线路合环现象，就会大大削弱蓄电池性能，降低其使用寿命，也可能影响其他相关是设备，严重的就会导致火灾的发生，危害人民的生命安全。
2.2充电问题
充电机在变电站直流系统当中扮演着重要角色。但是在变电站的实际运行中，往往因为工作人员轻视对充电机的运行维护，会出现整定充电机电压不稳的情况，同时，相控电源会导致升温从而增大充电机损耗，轻者会令充电机出现烧毁，降低充电机使用寿命，重则会打破了直流系统的安稳运行常态，发生安全事故。
2.3直流接地故障
在直流电源系统中，接地故障是最常见的故障情况之一，接地故障一般又分为电阻性接地、有缘接地和不科学连接的多分支接地三种类型，接地故障的主要成因包括材料的质量问题、外界动物影响、外界湿度影响和人为干扰等。如在直流系统设备上，使用有质量问题的绝缘材料，影响了绝缘效果和绝缘性能，极易出现直流接地现象。而且，我国的变电站大多建在荒山野岭之中，野外的一些蛇鼠昆虫等小型动物很容易就进入带电回路中，影响设备正常运行，造成接地短路。再者，外界的湿度因素（空气湿度大或者持续强降雨）也会影响裸露在空气中直流系统金属元件的绝缘性能。此外，人工的不规范化操作和失误操作等都可能会造成直流接地。
2.4蓄电池问题
市场上有生产厂家生产的各种型号、种类、用途的蓄电池，其运行参数和使用性能也各不相同。而在变电站直流系统的实际应用过程中，由于缺乏对不同类型的蓄电池进行专业的运行维护，会使得蓄电池的功能效用、使用寿命等受到影响，从而增大了蓄电池、电池组的故障发生几率，也极大程度地影响了变电站的稳定安全运行。
3变电站质量系统运行维护有效策略
3.1维护蓄电池的策略
蓄电池运行维护是整个变电站直流系统运行维护中的重点内容，这就需要设计人员精心设计蓄电池，从而大幅延长其使用寿命。针对当前不重视蓄电池运行维护的情况，变电站管理人员应全面了解蓄电池在变电站直流系统运行中发挥的重大作用，并带领维护人员主动分析与深入探究优化蓄电池运行维护的新方法与新技术，做好日常的检查与检验工作，细致而动态地了解蓄电池的运行温度、单体电压、运行环境、报警信号、外观、绝缘电阻等情况，从而将蓄电池的实际运行情况与正常参数做对比，很容易就能发现异常情况，进而采取针对性维护措施，最终确保蓄电池始终处于健康运行状态。如果在变电站质量系统中采用的是铅酸蓄电池的话，维护人员在日常工作中还有应制定恰当的维护计划，定期对其做核对性的放电与充电。
3.2维护直流系统的策略
在发生双极环网故障的时候，其中一组蓄电池会出现过欠电问题，而另一组蓄电池则出现欠电问题，不管是哪一种问题，都会严重缩短蓄电池服务周期。直流系统接地环网故障的主要类型有：正正接地，正负接地，负负接地。发生双极环网故障的时候，产生的环网电流非常大，会导致电缆线长期处于发热过载状态，甚至引起眼中的火灾事故。当发生正负极接地的环网故障时，由于两套直流系统处于并列运行状态，相当于系统具有两套平衡桥电阻，这就会降低接地电阻值，并降低了接地灵敏度。在这种情况下，预警系统就会失灵，从而导致直流系统只能带故障运行。一般情况下我们可通过以下几种方法判断变电站直流系统是否发生了环网故障：①负荷电流法。如果在检测中我们发现母线充电机的负荷电流值为零或偏小，并且正负极同步环网，那么就可判断为环网故障。②电压调节法。在安全条件下，调高任意一套直流系统内的输出电压后，另一直流系统的运行电压升高的，并且充电机中的输出电流随之减少，那么就可判断出现了两极环网故障。③直流接地法。在直流系统出现接地故障提醒时，假如两套直流系统始终同步出现故障问题，那么就表明其发生了环网故障。如果接地极性完全相同，即为同极性环网故障，如果两段母线极性不
同，即为异极环网故障。
3.3维护充电系统的策略
在变电站直流系统中，如果没有科学设置监控系统的各个运行参数的话，充电设备内部的蓄电池就会出现过充电、充电不足等情况。另一方面，在高频类型充电设备的作用下，会导致直流系统出现纹波参数过高情况的出现。并且，逆变电源产生的谐波也会影响充电设备
的正常工作，还会干扰电压及纹波等。针对这种情况，变电站直流系统维护人员在日常工作中，应强化对各种用电设备的运行维护，从而确保蓄电池能安全、稳定工作。因此，在变电站运行中，应充分重视对充电机的运行维护工作，尤其应细致核查直流输出电压及交流输入电压，并且还应科学判断电流信号及保护信号等参数。通常情况下，在变电站日常运行中，假如中断交流电源的话，蓄电池应智能把直流电源提供给变电站中的各种设备。因此，要想保证直流供电具有更高的可靠性，就需要科学调整母线电压，让其长时间处于正常、稳定的电压输出状态。直流系统处于稳定运行的状态时，可通过充电器不间断提供直流电源，并且维持在正常的浮充状态。只有这样，交流电源一旦出现故障，直流系统就可通过蓄电池获得持续的直接供电。从这里可以看出，要想使得充电机始终处于被保护状态，就需要充分重视并做好充电机的日常运行维护工作。
3.4增强维护人员素质能力
变电站直流系统维护工作具有专业性很强的特点，需要专业人员才能高质量完成维护任务。因此，变电站管理人员应明确维护人员素质能力与直流系统运行维护效果之间的正比关系，从而自觉为维护人员提供提高素质与能力的机会。在实际操作中，应尝试做好以下几点：①依据在职维护人员的实际情况，制定科学的培训计划。②定位为维护人员组织专业知识及维护新技术培训活动，推动维护人员专业知识与维护能力的逐渐提升。③开展职业道德教育，帮助维护人员职业素养的提升及责任心的增强，使得他们都能更加尽职尽责地完成本职工作。④做好安全教育工作。变电站直流系统维护是一种专业性很强的危险性工作，必须提高维护人员的安全意识，才能促使他们的能力得到更好发挥。变电站应借助展览、讲座、微信公众号推广等方式，让维护人员获得尽可能多的安全维护知识，使得他们都具有较高的自救能力及安全工作水平。
结束语
在我国变电站迅速发展的同时，直流系统的作用也越来越重要，电力相关工作人员应当对其加以重视，正视当前存在的问题，并积极制定科学的解决方案，提升变电站的安全稳定性。
参考文献：
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