江苏省电力公司检修分公司苏州分部，江苏苏州215000
摘 要：在高压变电站的系统中，直流电源是整个控制电源的关键，同时也是继电保护装置等安全装置的重要电源。直流系统故障可以导致继电保护装置拒动或者误动，从而扩大事故或者形成事故，因此确保直流系统安全稳定运行至关重要。本文就结合实际工作及翻阅多种资料，浅析变电站直流系统运行和维护，梳理出变电站直流系统的常见问题及应对措施，同时提出几种实用的变电站直流系统维护技术。
关键词：变电站；直流系统；运行；维护
1.变电站直流系统的常见问题
1.1接地故障
接地故障作为直流电源系统中出现频率较高的一种故障类型，其发生的主要原因无非有四点：①相关的材料质量问题。例如：一些二次回路的绝缘材料本身的质量就有问题，绝缘的效果极差，无法保证绝缘的性能，很容易造成接地；②外界动物的影响。很多变电站都处在人迹罕至的野外，在这种情况下，即便不大会出现大型的动物影响，但是各种小动物例如鼠类和昆虫常常进入带电回路，造成接地短路；③外界的湿度对暴露在空气中的直流系统中的金属元件的影响。本身这些元件是具备绝缘的性能的，但是由于外界的湿度大，或者是连续的强烈的暴雨造成的系统偶发性接地；④人为因素。人工误触碰和非正常程序的维护活动都可能会造成直流接地。接地故障一般来说分为三种不同的类型：①电阻性接地，这种情况一般也被称作是金属接地，它又能分为单点接地、多点接地、平衡电阻接地、有缘接地等等类型。单点接地指的是只有一个接地点，这种情况较为常见，但是处理起来也较为简单。多点接地则略微麻烦，这种情况下要准确地定位接地的故障点。②有缘接地，这种情况指的是通过其他的电源而并非电阻产生的接地情况出现，一般分为交-直流串接地和直-直流串接地等等情况。③还可能出现不同设备之间的连接不科学造成的多分支接地。
1.2环网故障
通常情况下，许多的变电站中所包含的两套供电直流系统都比较的独立，而在这两套系统中，接线和供电的方式是各不相同的，一旦接线出现问题，则会导致设备出现故障，会造成环路故障。两套独立供电直流系统一旦合环，就可能会产生严重的后果：①可能会造成发生火灾，合环经常会引发失火，不仅给供电系统带来严重的危害，还会影响沿线的建筑或者人民的生命安全；②可能会大大削弱蓄电池的性能，使其使用寿命大大降低，无形地增加了许多不必要的成本；③可能会引起相关设备的举动；④很可能因不同系统的正负极接地而造成同时报警。
1.3充电问题
变电站直流系统中另一个重要组成部分——充电机，变电站在实际运行中，工作人员常会忽视维护和保养充电机，导致充电机电压整定不合理，并且受到变电站系统相控电源的影响，造成充电机产生较大损耗，内部元器件温度持续升高，甚至烧坏充电机，影响充电机的使用寿命和变电站直流系统的运行状态。
1.4蓄电池问题
直流设备在变电站中分布的十分广泛，且数量较多，基于此，蓄电池组的重要性就凸显出来了。一般来说，蓄电池组是一种备用的应急电源，在偶尔的失电情况出现，蓄电池组也能够作为应急电源。一般来说，没有故障的情况下，蓄电池组都处于充电状态，一旦维护保养的不科学，就无法保证直流电源的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前最大的问题就是因为各种原因导致蓄电池组的使用寿命大大降低，从而影响直流电源的稳定性。蓄电池组常出现的问题一般包括：蓄电池组由多个蓄电池组成，每一个蓄电池的容量和其他规格不可能完全一致，这就会出现充电不平均的情况出现，损伤寿命；蓄电池组其实是一个串联的整体，只要有一台蓄电池容量下降，整组的容量都无法保证；蓄电池组蓄电池数量较多，理论上每年都需要深度放电来检测容量，但是这项工作极其繁琐，导致很多地方该制度成为一纸空文。
2.变电站直流系统的运行维护技术
2.1应用直流接地故障定位装置
直流接地故障定位装置在变电站的直流系统中占据着十分重要的地位，当系统处于在带电状态时，其能够对直流系统的接地故障准确地判断位置，从而在直流系统故障检测中，无需拉回路，对于直流系统安全性的提升有着很大的作用。而且，在直流接地故障定位装置中，对信号注入法进行应用，像直流系统正负母线中直接注入低频交流电压信号，对变电站直流系统的低频交流电流，可以利用交流电流互感器进行检测，同时参考交流电流的大小、相位等信息，对直流系统接地故障的位置进行判断。如果有多个直流电源在变电站系统中，可以对转移负荷法进行应用，在出现直流接地故障的时候，可在正常母线中切换馈线支路，从而在带电状态下对多支路接地故障进行排查。
2.2注重对环网装置的维护
为了能够更好的对环网装置进行维护，则需要明确相应的解决思路：一旦出现环网故障，第一时间要做的就是发出报警信号，通知工作人员迅速地进行故障的排查，找出故障点；然后应当彻底消除站内的环路隐患，提升直流系统抗击故障的能力。除此之外，最有效的方案应当是通过变电站直流电源在线环路告警装置和带电环路快速查找设备的研发和使用，能够最有效地杜绝这种情况的发生。
2.3加强充电设备运行维护
如果变电站系统中充电设备的蓄电池组在监控系统运行参数未得到合理设置的情况下，出现充电过多或者充电不足的问题，对充电设备产生影响，直流系统也很容易发生纹波参数超标问题，并且充电设备受到逆交电源谐波的干扰，会影响其电压和纹波。为了确保蓄电池的安全稳定运行，应加强充电设备的合理有效运行维护。同时，对于变电站系统的充电设备，采取有效的运行维护措施，仔细检查直流输出电压和交流输入电压，重点检查电流、保护信号等参数是否正常，若变电站运行过程中交流电源发生运行中断，必须由蓄电池向变电站设备提供直流电源，因此为了保证持续可靠的直流供电，应采取科学合理的方法，适当调整母线电压，确保母线输出的电压值保持在一个正常、稳定的状态。当变电站直流系统处于正常运行状态时，充电机可以持续地向变电站提供直流电源，其处于浮充状态，一旦交流电源发生运行故障，蓄电池直接向直流系统进行供电，为了确保蓄电池的安全运行，应加强充电机的管理维护，相关维护检修人员应仔细检查充电机的运行参数和使用性能，有针对性地进行故障处理。
2.4做好蓄电池维护
蓄电池的应用容量以及使用寿命很大程度上取决于蓄电池的合理设计，而变电站运行过程中经常出现蓄电池使用操作不当、安装维护不到位等问题，这就需要不断改进和优化蓄电池的运行维护。对于蓄电池组的维护，应当从下面的几个要点去做：①要做好防火工作。蓄电池组分布较为广泛，其本身也最害怕火灾隐患，所以一般情况变电站的蓄电池应当在严格的防火环境中。②要做好防腐蚀的情况，一般来说，蓄电池室内应当涂有防腐蚀漆，并且这项工作还要当做日常的工作来进行，防止电池被腐蚀。③定期和不定期的检查。应当在必要的情况下对蓄电池组进行定期的检查，认为可能有故障隐患的，也应当随时进行检查，以防止各种故障的出现。④每年的深度放电检验一定要落到实处，不能忽视这项程序的重要性。
3.结语
总而言之，为了确保电网安全稳定的运行，务必要确保直流系统的安全稳定，在变电站的日常运行中，要通过监控系统对直流系统的运行及维护加强控制与管理，以便及时发现问题，能够及时采取有效措施进行相应处理，从而有效确保变电站直流系统的安全稳定运行。
参考文献
[1]高涵冰，徐景升.有关变电站直流系统中蓄电池的检测和维护问题思考与探讨[J].中国电子商务，2013（3）：233.
作者介绍
周澎（1988.02-），男，江苏苏州人，河海大学本科，单位：江苏省电力公司检修分公司苏州分部（江苏，苏州），单位邮编：215000?研究方向：变电运维，
论文作者:周澎
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/17
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