浅析变电站直流系统的运行及维护

浅析变电站直流系统的运行及维护

摘要：随着经济的不断发展，社会在不断的进步，我国的工业发展水平也在不

断提升，整体的经济发展水平也逐步提升，为人民创造了更优越的生活条件。无

论是工业生产还是人们的生活，电能都作为主要的能源存在，在人们的生活中占

据着非常重要的地位，为了满足社会不断发展的需要，我国的电力系统在迅猛发展，也深深的影响到各个行业。对电力系统中的每个组成部分做好维护管理工作

是保障供电可靠稳定的关键。直流系统作为变电站的重要组成，其运行的可靠性

及稳定性是保证变电站安全稳定，运行连续的关键。

关键词：变电站；直流系统；运行维护；蓄电池；接地处理

引言

直流设备是变电站的要害部件，对电力系统安全、可靠运行具有特殊重要性。在正常运行和事故情况下都必须保证不间断地供电，并满足电压品质和供电能力

的要求。为保障直流系统可靠供电，加强对其维护、检查、电池保养及时处理缺

陷就显得尤为重要。其中蓄电池是直流系统中不可缺少的设备，这种电源广泛应

用于变电站中。正常时直流系统中的蓄电池组处于浮充电备用状态，当交流电失

电时，蓄电池迅速向事故性负荷提供能量。如各类直流泵、事故照明、交流不停

电电源、事故停电、断路器跳合闸等，同时也必须为事故停电时的控制、信号、

自动装置、保护装置及通信等负荷提供电力。显然在交流失电的事故状态下，蓄

电池应作为变电站的备用能源。

1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。

2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。

3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。

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

4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