（连云港市工业投资集团供电工程分公司 222000）
摘要：直流系统电源是变电站开关的控制电源，也是继电保护、安全自动装置、信号、计算机监控系统、事故照明、不间断电源的重要电源。直流系统故障可以造成开关的拒动和误动，致使事故扩大，设备损坏和全站失电，甚至引发整个电网事故直流系统作为电网运行中不可或缺的重要组成部分，因此，变电站直流系统运行的可靠与否对电网的安全运行起着至关重要的作用。本文就变电所直流系统运行及维护进行了简单的分析。
关键词：直流系统；充放电；运行与维护
1 直流系统的构成与设备状况
变电所具有一个庞大的多支直流供电网络，对于重要负荷，为了提高供电的可靠性，一般采用分段环形供电，平时开环运行，并且按照负荷的种类和路径分成各自独立的供电网。例如控制回路、信号回路、合闸回路都各自形成一个独立的由直流母线引出的供电网络，这样，当其中某一回路出现故障时，不致影响其他部分的供电。直流电源成套设备，性能可靠，可以满足正常状态下和事故状态下继电保护、自动装置、运动装置、照明、通讯、直流电机及各种直流操作机构的分、合闸等用电要求，为安全运行提供可靠的直流电源。
整套直流系统由充电屏一面，馈出屏（包含绝缘监测装置，声光报警信号装置，闪光装置及合闸，控制馈出单元）一面，电池屏一面。共三面组成。另交流配电屏一面（包含交流双路互投单元，交流计量单元）。镉镍超高倍率碱性蓄电池和整流装置并列运行，平时整流装置提供整个直流系统的用电和对蓄电池进行浮充式供电，蓄电池在开关电动合闸和等大负荷电流或整流装置失电时提供不间断电流，起可靠的后备作用。
2 镉镍蓄电池日常充放电维护
2.1 充电。初始充放电。初次投运或深度放电的电池，均应进行充电，以保证电池达到满容量。主充采用恒流充电方式。初充电以0.25C5A 电流充电 6~7h （注： 0.25C5- 0.25 乘以电池容量 C ， 5 是 5小时，即 0.25×40=10A ，用 10A 电流充放 5 小时，镉镍电池必须过充，所以充电 6~7h ），再以 0.25C5A 放电，至单只电池电压 1.0V ，如果放电时间小于 4 小时，则再做一次充放电循环。经过初次充放电循环和容量检查后，电池可用正常充电制充电，如急用可用快速充电制，充电结束后，稍等几分钟，待电池电压下降到浮充电压值时，即可转入浮充。
2.2 浮充。蓄电池在已充满后，给以小电流补充使其经常保持满容量，称为浮充电运行。如果电池不能得到正确的浮充，则其容量下降。用不了多久时间就会变成容量空虚，在系统紧急状态下或操作较多时扩大事故。以镉镍电池为能源的直流系统，其容量小于铅酸电池。故正确的浮充更加重要。镉镍电他故障原因中，未能正确浮充所占比例极大。为补偿电池的自放电损失，保证电池满容量，而对电池进行小电流长期补充充电，浮充电采用稳压方式进行，单只电池浮充电压为 1.35~1.38 ，浮充电流为 1~2mA/Ah. 正常情况下，不允许两台充电机同时工作于浮充或主充，但可将一台充电机工作于主充，另一台充电机工作于浮充。
1 ）浮充操作规程。 a. 将充电机上“主充调节”、“浮充调节”旋钮逆时针方向旋至最小值。 b. 在控制回路，合闸回路接入用户实际负荷。 c. 电池组工况开关 4Q 、 #2 充电机工况开关 2Q 至浮充位。 d. 先顺时针调节“主充调节”旋钮至最大位，再调节“浮充调节”旋钮至充电机输出电压稳定在 243~249V 。 e. 调节控母电压调整开关 1SA ，使控母电压为 220V 左右。 2 ）浮充运行。浮充运行时，充电机输出电流一方面提供常时负荷，一方面对电池提供浮充电流。正常运行时，两套充电机只许一套浮充运行，另一套作为备用。设备工作于稳定状态，高精度的稳压性能，使得长期浮充运行蓄电池的容量得到保障。
2.3 放电运行。 1 ）事故放电。交流停电时，事故照明自动投入，同时通过调节 1SA 保证控制母线不间断供电，为保证用户在排除故障期间，能安全可靠地进行合闸操作，事故负荷电流（ A ） X 放电时间（ h ）不大于 50% 电池标容量（ Ah ），即至少应保留电池的 50% 的容量作合闸使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，当故障一时不易排除时，应尽量减少事故负荷电流。如果交流停电时间较短，电流放出的容量较少，当交流重新来电时，设备直接工作于浮充状态即可。 2 ）核对性放电。长期处于浮充运行状态下的电池，一般应每年做一次活化放电，如果放电容量低于90% 的电池标称容量，则应做 2~3 个充放电循环。将电池组工况开关 4Q 至充电位置，放电开关 2SA 至放点位，同时接入适当负荷，使PA4 读数为 0.25C5A ，保持放电电流恒定，至单只电池电压为 1.0V时。在放电过程中必须经常测量各个电池的端电压，使之不低于1.0V 。
2.4 补充充电。运行中的电池每 2～3 个月应作一次补充充电。可用 0.25CA 电流对电池充 2h ，后降下电流转为浮充。浮充电流不一定能保持得恰到好处，运行中又经常发生直流负荷电流短时间内大于充电机输出电流的情况；时间长了，难免不发生电池容量不足的现象。故定期补充充电是很必要的。
3 蓄电池运行中的维护
正确掌握浮充，并定出定期核对充放及补充充电制度。以保持电池容量经常充足。开敞式电池电解液常有一些损失，液面会下降。需经常补充一些蒸馏水，以保持其液面在规定液面范围之内。液面过高电解液容易溢出，过低则电池容量不足甚至损坏。浮充电流大于需量时，电解液会冒泡。电解液飞溅到端子及外壳上结成碱霜，即所谓“爬碱”。爬碱增大了电池的自放电会腐蚀引线、端子，且不卫生、不文明，须将其清理干净。碱液对人体皮肤、衣物有腐蚀，在沾上电解液后可用硼酸液清洗。镉镍电池极板之间的绝缘物是尼龙或聚乙烯等化纤物，这些材料不能耐受高温，在 60℃以上好会软化变形。故在充电期间温度升高时要特别注意监视，勿使电池内部温度达到 45℃以上。特别是用大电流快速充电时更要注意。夏季应避免用大电流充电。
总的来说：对镉镍电池的维护应注意“浮充、液面、温度、爬碱”这八个字。注意配置镐镍电池的上流电源中电池容量小这一特点。在遇上电池放电比较多的时候，例如变电站中操作较多时，应在主要工作完成后 , 对电池补充充电。遇站用交流电源全停时，如时间较长，且不需要经常使用操作电源时，应将全部直流输出回路断开，以免电池能量耗尽，影响下次送电操作。
4 蓄电池运行中的巡检
蓄电池室通风、照明及消防设备完好，温度符合要求，无易燃、易爆物品，蓄电池组外观清洁，无短路、接地。各连片连接牢靠无松动，端子无生盐，并涂有中性凡士林。蓄电池外壳无裂纹、漏液，呼吸器无堵塞，密封良好，电解液液面高度在合格范围。
蓄电池极板无龟裂、弯曲、变形、硫化和短路，极板颜色正常，无欠充电、过充电，电解液温度不超过 35℃。每周对蓄电池进行检查、记录蓄电池组的每个电池的端电压和外壳温度，对超标的应予以更换。充电装置交流输入电压、直流输出电压、电流正常，表计指示正确，保护的声、光信号正常，运行声音无异常。
直流系统作为变电站的“心脏”，是独立的、最可靠的操作电源，是变电所内的继电保护、自动装置、信号装置、主合闸回路、断路器控制电源及事故照明必不可缺少的重要组成部分，直流系统的稳定可靠在变电所的安全运行中起着关键作用，应在保证直流系统最大供电可靠性的原则下，根据变电站实际情况制定直流系统运行维护方法，确保直流系统安全可靠运行。
结束语
用电与人们的日常生活息息相关，而直流系统又属于变电站的核心构成成分，因此关于变电站的直流系统的运行与维护问题应该得到工作人员的重视。
参考文献
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[4]齐亚丽.大型直流电机的运行维护和管理[J].黑龙江科技信息. 2014.
论文作者:孙政权
论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期
论文发表时间:2016/6/19
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