（浙江浙能华光潭水力发电有限公司 浙江杭州 311322）
摘要：直流系统是给信号设备、保护、自动装置、事故照明、通信及断路器分、合闸操作等提供直流电源的电源设备，它是一个独立的电源，不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源-蓄电池组继续提供直流电源的重要设备。本文主要介绍了华光潭水电站一级站直流系统存在的问题及如何提升直流系统供电负荷的稳定性。
关键词：直流系统；蓄电池；整流模块；供电负荷
引言
华光潭水电站一级站直流系统由交流双电源进线自投、ED充电模块、蓄电池组、电压自动调节器（硅链降压装置）、中央监控单元、微机绝缘监测装置、电池巡检装置、各路直流输出等组成。直流装置有6个电源模块，正常运行时，高频电源模块U1、U2、U3供给直流合闸母线及供给蓄电池小于10A的浮充电流，合闸母线电压保持在243~248.4V，该蓄电池组可由中央监控装置进行均充电。直流合闸母线通过硅链降压方式与220V直流控制母线相连接实现稳压。高频电源模块U4直接供给220V直流控制母线，控制母线电压保持在220~225V，48V电源模块供给48V直流母线，48V直流母线电压保持在48V。
整流模块的主要功能：1）输出过压保护：输出电压过高对用电设备会造成灾难性事故，为杜绝此类情况发生，整流模块内有过压保护电路，出现过压后模块自动锁死，相应模块故障指示灯亮，故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行。2）输出限流保护：每个模块的输出功率受到限制，输出的额定电流为20A，不能无限增大，每个模块输出电流最大限制为额定输出电流的1.05倍，如果超负荷，模块自动调低输出电压以保护模块。3）短路保护：模块可长期工作在短路状态，不会损坏，排除故障后模块可自动恢复工作。4）模块并联保护：每个模块内部均有并联保护电路，绝对保证故障模块自动退出系统，而不影响其它模块正常工作。模块并机输出示意图如图所示。5）过温保护：过温保护主要是保护大功率变流器件，这些器件的结温和电流过载能力均有安全极限值，正常工作情况下，系统设计留有足够余量，在一些特殊环境下，如环境温度过高，模块检测散热器温度超过90℃时自动关机保护，温度降低到75℃时模块自动启动。6）过流保护：过流保护主要保护大功率变流器件，在变流的每一个周期，如果通过电流超过器件承受电流，关闭功率器件，达到保护功率器件的目的。过流保护可自动恢复。
存在的问题及原因：从2017年1月份开始，在一级站一、二号厂变倒换厂用电时，发现直流系统控制母线电压不稳定，冲击电流偏大，偶尔还会引起部分直流用户断路器跳闸。
从2017年1月份倒厂用电时便开始持续关注直流系统供电负荷的稳定性，为了能直观的将各时期数据进行对比，我们在每次倒厂用电时对电压的波动范围进行了记录。根据电压波动情况统计表，得出下列电压峰值折线图。
华光潭水电站一级站直流系统峰值电压折线图
由折线图可以看出，从2017年1月至12月，直流系统电压波动范围较大，波动次数较多，在设备安全方面，降低供电的可靠性，可能引起断路器跳闸，引起停电事故。
原因分析：1、直流系统的用电负荷增加，减少直流系统用户后，倒换厂用电时，直流系统电压值波幅降低，但未明显见效。
直流系统的交流输入电压不稳定，在倒厂用电时，通过多次测量交流输入电压值，电压波动均在正常允许范围内，未对直流系统电压波动造成影响。
整流模块输出电压不稳定，在倒厂用电时，通过多次测量直流系统整流模块输出电压值，电压波动均在正常允许范围内，未对直流系统电压波动造成影响。
整流模块交流输入开关容量不足，更换过大容量交流输入开关后，在倒厂用电时，直流系统电压波动依然较大。
直流硅链电压调节器精度范围大，通过对直流硅链电压调节器精度范围调小，在倒厂用电时，直流系统电压波动波动依然较大。
U4整流模块过流保护能力不足，通过调整硅链调节器的输出电压，使控制母线由U1~U3三个整流模块供电，在倒厂用电时，直流系统电压稳定。通过以上分析，导致直流系统控制母线电压不稳的原因为U4整流模块过流保护能力不足，引起直流系统用电负荷电压不稳定。
解决处理：方案一是更换过流值更大的U4整流模块；方案二是调整整流模块间的接线方式，将原来的三个整流模块供合闸母线、一个整流模块供控制母线改为两个整流模块供合闸母线、两个整流模块供控制母线。从两个方案的安全有效性和经济可靠性方面综合考虑比较，方案一操作繁琐，存在一定的安全风险，且需要投入费用，不够经济可靠，方案二操作简便安全。在2018年3月一级开关站汛前小修停役期间，对直流系统整流模块之间的接线方式进行了改动，对触摸屏组态重新进行调整连接，并对程序里的限流值进行调整。
结束语
经过一年多的倒换厂用电观察，未发现直流系统负荷电压不稳定的现象，直流用户供电正常。通过整流模块接线方式的调整，彻底消除倒厂用电时，供电电压不稳定对用户设备造成的危害，保障直流系统的安全、稳定、可靠运行，减少检修人员的维护工作时间，节约公司维护成本，有效提升直流系统供电负荷的稳定性，确保了华光潭水电站一级站设备的安全稳定运行。
参考文献
[1]白忠敏，刘百震，於崇干. 直流系统接线[J]. 电力工程直流系统设计手册，中国电力出版社，2009.
[2]白忠敏.直流系统接线原则方案[J].现代电力工程直流系统，中国电力出版社，2003.
论文作者:项虹
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/26
标签：电压论文; 模块论文; 系统论文; 母线论文; 潭水论文; 不稳定论文; 负荷论文; 《电力设备》2019年第7期论文;