摘要：随着我国科学经济的发展，我国电力行业得到了空前的发展成就。近年来，虽然我国电力设施的分布随电网建设质量和规模的提升与加强而不断扩展，但各变电站中的直流系统运行问题也日益加深。如何有效维护变电站直流系统的顺利运行成了当前令电力行业颇为头疼的问题。
关键词：变电站；直流系统；运行现状
在电力系统运行的过程中,变电站一直都占据着十分重要的位置,变电站直流系统运行的质量是整个电力系统运行质量的关键影响因素而现阶段直流系统中依然存在着一些问题,严重地影响着整个电力系统的运行,增加了电力系统的安全隐患,对其进行改善成为了现阶段电力企业的一项重要任务｡
一、直流系统的构成
1.1整流模块系统
电力整流这个模块是通过有关方法过程，把交流电整成直流电来发挥作用的模块，一般地，通过电流大小来标称，根据设计理念不同可分为：自能风冷模块、风冷模块、自冷模块、独立模块等。它的优点在于可以把多台蓄电池并联起来使用，真正将N+1的理念运用在实际生产中。
1.2蓄电池及电池巡视单元
蓄电池是直流系统重要组成部分，在整流模块失电不工作时，它为直流系统提供可靠的直流电源，通常采用阀控式铅酸蓄电池或镍镉蓄电池，变电站对蓄电池的配置、运行、维护提出了严格的要求。电池巡检单元主要检测蓄电池的在线电压的循环检测设备，可实现实时的监测与异常情况报警，根据监控系统就可以得知故障是由哪一节电池引发的。
1.3绝缘监测单元
是一种监视绝缘能力的装置，主要针对直流系统，它可以实时监测线路对地电阻大小，一旦线路对地的绝缘数值降低到危险值时，会自动引发报警装置。目前，其检测单元包括支路绝缘监测和母线绝缘监测。
1.4监控系统
监控系统作为直流系统的核心组成部分，主管控制和管理，并对系统中的每个单元以及蓄电池进行自动的长期监测，在此过程中，获取运行参数并参照参数了解其状态，数据需要进行记录，便于检测人员对蓄电池进行详细了解，并以处理后的运行记录控制系统，通过以上步骤，就实现了电源系统划入了全自动管理的行列，从很大程度僧增加了蓄电池的可靠性、安全性与连续性。
1.5降压单元
降压单元实际上就是降压稳压的设备，其工作流程为：合母电压输入至降压单元，降压单元继续将其输出到控母，将控母电压调节到设定范围（通常是110V或220V）。目前，部分变电站也有不采样降压单元的接线，直流系统的控制母线和合闸母线均为同一段母线。
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二、变电站直流系统的运行现状
2.1充电机的使用
该电网近年来新建的变电站或直流系统改造的充电机都是使用高频开关,而老的变电站则使用相控电源｡旧时的变电站急需要改革,需要引进新高频开关,保证变电站的稳定性､安全性､可靠性｡
2.2蓄电池的使用
大多数的变电站使用阀控铅酸免维护蓄电池｡单体电池的额定电压为2V,单体电池浮充电电压为2.23-2.27V,单体均衡充电电压是2.30-2.40V,蓄电池定期检查时应实测单只蓄电池的电压｡
2.3绝缘监察装置的使用情况
绝大多数直流系统都配有绝缘监察装置,但也有个别的变电站因为不同的原因,没有安装绝缘监察装置,正在加紧改造中｡
三、当前直流系统运行中所存在的主要问题
3.1人员方面
在变电站变电运行工作中,有些变电运行工作人员的安全意识薄弱,没有正确认识到变电运行管理的重要性,对变电运行管理的相关制度也没有给予高度的重视,比如不仔细阅读安全管理条例､不能准确的把握并执行操作票制度和工作票制度､不能熟练的掌握相关的安全措施等,使很多工作人员在变电运行工作中无法严格按照相关的规章制度进行｡另一方面,变电运行工作人员缺乏一定的技术操作能力和应对事故的能力,在工作的时候责任心和心理素质较低,面对这种情况,电力企业没有加强对工作人员的培训,加上有些相关负责人的指导性不强,使得很多变电运行工作人员在日常工作中无法满足各种工作的需求｡
3.2系统接线与上下级配合问题
当前直流馈电网,其网络设计尚且存在着两种供电的方式,也就是辐射供电与环形供电｡之前直流系统均使用环形的供电方式,也就是由直流屏经过空开来传达到小母线,之后再在下一级里实现环网｡采用环网结构虽然在一定程度上提高了可靠性,从而有效的降低了设计上的成本,然而其内部却在许多方面存在着缺点,尤其是当运行时间较长,更容易出现问题｡
在直流的回路中,空气开关以及熔断器等均是直流系统里出线的过流以及短路故障上的保护元件,这些均可以当做馈线回路的供电网络其断开以及隔离用处｡若是选型以及配置不够恰当,则会因为失去相应的直流电源,从而导致断路器由于不能够及时跳闸而切除相应故障,继而扩大了相关事故,针对这种情况,需要依据相关的章程来对变电站的直流上下级进行空开,其熔丝也需要进行重新配合与整定｡
四、变电站直流系统的维护对策
4.1充电设备的维护对策
①变电站直流系统的运行状态正常时,蓄电池正处于浮充状态,此时主要由充电机为变电站的运行提供直流电源,而蓄电池则是在交流电源发生故障时才会为变电站的直流系统供电,因此,为了使蓄电池的运行得到有效保证,应保证充电机具备良好的质量｡②蓄电池有可能会受到以下危害:第一,充电设备的纹波和电压因受到逆变电源谐波的影响而出现超标现象;第二,直流系统因受到相控型充电设备的影响而出现纹波参数超标现象;③对充电设备进行维护时,应注意对交流输入电压和直流输出电压进行严格而仔细的检查,此外,应把保护信号､电流等参数是否处于正常状态作为检查重点｡根据实践可知,如果交流电源在变电站的运作中出现中断,就需由蓄电池组直接向直流母线供电,遇到这种现象时,应采取有效措施把母线中的电压调整到合适状态,以使母线电压值的输出保持一个较稳定的状态｡
4.2微机监控设备的维护对策
在变电站的日常运行中,一旦发现微机监控设备出现故障,应及时找出出现故障的原因,应采取有效措施进行解决｡根据符合相关规范及标准的运行方式把系统调试完毕后,退出微机监控设备,经再次测试与检查,如果没有发现问题,则可重新投入运行｡
4.3蓄电池的维护对策
①蓄电池日常工作的维护｡蓄电池的放电容量､使用寿命､内阻以及自放电等都可能会受到周围环境的不同程度的影响,因此,在日常工作中,为了使蓄电池保持充足的容量,应把蓄电池放在22℃~25℃的室温内使用,且这样还能在一定程度上使其寿命得到有效保证｡另一方面,运行维护人员还应对蓄电池的运行情况及参数进行定期检查,并把相关数据资料做好详细记录,必要时,可对蓄电池的容量进行恢复实验,以激活电池内的物质,从而使电池的容量能够满足日常工作的需要｡②选择合适的蓄电池｡对蓄电池进行选择时,应根据变电站的具体情况,而且还应根据变电站的经常性直流负荷和事故照明的负荷选择相应的电池容量,需注意的是,对于厂家､容量都不相同的电池,不能同时使用｡
结语
通过上文的分析,我们加深认识了变电站直流系统运行现状及存在问题,希望通过本文针对变电站直流系统运行现状及存在问题的探讨,起到抛砖引玉的作用,引入更多的相关从业人员参与探讨当中,对变电站直流系统运行多分析,多探讨,多研究,进而达到集思广益的效果,推动电力事业的健康发展｡
参考文献
[1]刘冬梅,李博.变电站直流系统运行现状及存在问题分析[J].科技传播,2013.
[2]岳亮，曹扣成，茅伟杰，等.变电站直流系统运行维护问题分析[J].供用电，2017.
易伟平（1986.1-），男，湖南株洲人，硕士，单位：国网长沙县供电公司.联系详细地址：湖南省长沙市长沙县三一路长沙县供电公司 邮编：410100
论文作者:易伟平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
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