变电站直流系统的运行维护探析

工 业 技 术
２ ０１ ３ ＮＯ． ０ ２ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｎｅ ｗ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
变 电站 直流系统 的运行维 护探析
张 金 雄
（ 萧山供 电局， 浙江 杭州 ３ １ １ ２ ０ ０ ）
摘 要： 直流 系统 作 为变 电站 的核心 构成 成分之 一 ， 关 于它 的运行 及 其 管理 的 工作得 到 了人 们 的重视 ， 新 型 的技 术与设 备 也 不断地 投入 使 用 ， 因此如何 维 护 变电站 的直 流 系统的 正常 运转也 就 成 为一 个亟待 解 决 的 问题 。按 照 变 电站 的直 流 系统的 实 际使 用状况。 列举 了在直流系统的运行方式的确定、 系统定值 的确定、 蓄电池的维护工作以及设备 的检查和事故处理方面的 情况， 简单说 明了一 些处 理的 方法 和 实用的 经验 ， 以加 强 直流 系统 的安全 运转 和合 理 的管理 工作 。
一
转换方式有两种 ： （ １ ） 方式一 ： 即一般情况 下使用 的正常 运行 。 在Ｉ 段母线运行 ＃ １ 充电装置 ， 在Ｉ Ｉ 段 母线运行 ， ＃ ２ 充电装置 ，母线 的分 段开关要 置于分闸处 ；在 Ｉ 段母线运行 ＃ １ 蓄电池组 ， 在Ｉ Ｉ 段母 线运行 ＃ ２ 蓄电池组 。如 此直 流负 荷可 以平衡地分布 于母线上 。 （ ２ ） 方式三 ： 即当变 电站 站用电交 流 电
元、 交 流 配 电单 元 、 充 电模 块 、 降 压单 元 、 绝 缘 监测 单元 等 ， 当中 的充 电模 块 使用 的 是ｎ ＋ ｌ 冗余 模式 。按照 标准 ， ２ ２ ０ Ｖ 的直流 母线 ， 其 电压 的合 格 范 围在 ± １ ０ ％之 间 ， 由 于设 置 了硅堆 降 压装 置 ， 要 加强 报 警 的灵 敏度 ， 且 高频 开关 电源 的充 电装 置 精 度水 平 高 ，普遍 设 定 当直 流母 线 的 电压超 过 ± ５ ％时就启 动报 警 装置 。同 时 ， 还可 以设 定 当正 负 电源对 地 电压 小 于 ３ ０ ｖ时 启 动母 线 绝缘 降低 报警 。 三、 维护系统蓄电池 在 实 际情 况 中 ， 各个 厂 家 生产 的 蓄 电 池 的 结构 不尽 相 同 ， 所 以维 护 的方 法 与条 件 也会 不 太 一致 。 为 了要 确保 蓄 电 池 的 放 电容量 ，并 且 延长 蓄 电池 的使用 寿 命 ， 就 一 定 要 对 蓄 电 池进 行 日常维 护 以及 定 期 放 电工作 。 １初始充放电 蓄电池会 自动 地放 电是 由于 电池 当 中 含 有化 学 因子 ，所 以在安 装 电池 使之 运行 时， 要 即刻开始对蓄 电池充 电饵 压限流） 。 在 电压为 ２ ． ３ ５ Ｗ只 的情况下对 电池充 电 ， 充 电 电流应 该维持在 １ ０ Ｍ１ ０ ０ Ａ ｈ 的额定容量 内 ， 且通常充满 ４ ８ 小时 即可 。 对整个 蓄 电池组进行 电力测试 ，测试条 件为 以电池 的额定 容量的 １ ０ ｈ 率 电流 恒流 放 电 ，以额 定 电压 的 ９ ０ ％及 ｌ Ｏ ｈ时 间为结束 （ 例如当 １ ０ ０ Ａ时 ， 放 电电流为 １ Ｏ Ａ １ 。若 经过三次检验 之后 ，电池仍没有 充满 ９ ０ ％以上（ 新 电池） ， 则该电池 需要更换 。
关 键词 ： 变电站 ； 直流 系统 ； 运行 维护 中图分 类号 ： Ｔ Ｍ６ ３ 文献 标识 码 ： Ａ
变电站 主要构成 之一是直流系统 ， 建立 直流系统可 以使 电 网能够 安全地 、稳定 地 、 持续地运转 。随着时代 飞速发 展 ， 科技不 断 创新 ， 直流系统里也 引进 了海 量新 型设备 与 新型技术 。所 以 ， 在 变 电站 中运行与维护 直 流系统变得十分重要 。 文 中以萧 山供 电局 变 电站直流 系统 实际情况为例 ， 描述 了直 流系 统的构成 与运行 方式等 问题 ， 并 就直流 系统 的运行维护方面 的问题提 出了一些措施 。 确定运行方式 萧山局现有 ９ 个２ ２ ０ ｋ Ｖ变 电站 ，均使 用双 电双充 、 单 母线分段 的直流系统 。其 中 使用环形供 电网络为直流 负荷 ， 每一个 环的 电源分别与两段母线相连 。如下 图 １ 所示 。 直流 负荷屏 输 出的电源 普遍 可以归 为 七 种 ，分 别 是 １ １ ０ ｋ Ｖ线路 控 制保 护 电源 、 １ ｌ Ｏ ｋ Ｖ设 备操 作 电源 、 １ ０ ｋ Ｖ设备 控 制保 护 电源 、 １ ０ ｋ Ｖ设备操 作电源 、 主变控 制保护 电 源、 公用信号 电源与远动 电源。采取两段 母 线分列运行 、直流负荷断 环运行 的方 式 ， 能 够在 最大 程度上 使直 流系统 安全 可靠地 运 转 。为 了避 免两 套 电源过 长时间运转 ， 一般 采用 两套 充电 电源各 自带动 一部 分直 流负 荷 的方式 ， 且让 两段 母线 的直 流负荷来 维持 定 的平衡运转 。 具体直流系统在运行中 的
一
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是均衡地分布在两段母线上 的。 （ ３ ） 方式 三 ： 即充电装置或 蓄电池 组因 故 障而停 止运行时使 用。当 ＃ ２ 充 电装置或 ＃ ２ 蓄 电池组停止运 行 ， ＃ １ 充 电装置 和 ＃ １ 蓄 电池组在 Ｉ 段母 线运行 ， 母线分 段开关处于 合 闸位置 ， 直流负荷均衡分布于两段母线 。 （ ４ ）方式 四 ：即 Ｉ 段直 流母 线 由于故 障停 止运 行 时使 用 。此 时 ＃ １ 充 电 装置 和 ＃ １ 蓄 电池 组 必 须 停 止 运 行 ， ｝ ｝ ２充 电 装 置 和＃ ２ 蓄 电 池组 在 ｎ段母 线 运 行 ，母线 处 于 Ｉ Ｉ 段直 流母 线 上 。 （ Ｉ Ｉ 段 母线 退 出运 行 时 的 操作， 类推）
充 电时。在进行均充 的时候 ， 电池组要 退 出 运行 ， 时 间为 １ ０ ｈ 。 ３使用后电池容量测试和维护 运行 时间在三年之 内的蓄 电池 ， 每一年 都 要对电池进行放 电 ， 并要 求达 ４ ０ ％的总 电 二 、确定 定值 量。 运行 时间在三年 以上 的电池要开展全部 充 电装 置 的主 要 设 备 有 集 中控 制 单 电量放电测试。在放电之前 ， 电池要充满 电 ，
源均失压时使用 。 在 这个 时候 ， 应该使 ＃ １ 、 ＃ ２ 充 电装置组 停止 运行 ， ＃ １ 、 ＃ ２ 蓄 电池可 以分 别供 Ｉ 、 Ｉ Ｉ 段母 线， 其中 撑 ｌ 蓄电池 组在 Ｉ 段 母线运 行 ， ＃ ２ 蓄电池组在 Ⅱ段母 线运行 ， 母 线分段 的开关处于分 闸位 置 ， 而直流负 荷则
如 果 电池 没有 得到均 匀地充 电会 影响 电池 的工作 ， 所 以应该尽最 大可能防止此类 问题
的产 生。阀控蓄 电池在一般使用时并不需要 充 电 。碰到如下情 况 ， 则要 进行和初始 充电 方式 一样 的均充充 电 ：在整个 电池 组 中， 单 体 之间的浮充 电压差值 大于 ０ ． １ Ｖ； 其 中一个 电池 的浮充电压低 于 ２ ． １ ８ ｗ单体 ；未进行均 充达 ３ 个月； 突发事件 之后需要对 电池 再次