摘要：直流系统主要为变电站二次回路中的信号、保护、事故照明、断路器等装置提供直流操作电源。由于事关变电站二次回路的安全运行，所以加强直流系统的运行维护是非常重要的。本文简述了直流系统的组成，分析了直流系统运行维护的方法和内容，并探讨了直流系统常见故障和排除方法。
关键词：直流系统；运行维护；变电站
1 引言
直流系统是保证电力系统中发电厂、变电站和大型工厂企业变配电所安全可靠运行的重要系统，它为其保护、控制、操作、综合自动化、远动通信等设备提供可靠的电源。直流系统在变电站中主要用作操作电源。变电站二次回路中的信号装置、继电保护装置、事故照明及断路器的分、合闸操作所要求的供电电源就是操作电源。除了小型变电所使用交流操作电源以外，大中型变电站通常都采用直流操作电源。直流系统既可由直流屏上输入的交流电整流成直流供电，也可由电池屏的蓄电池组直接提供直流电，所以供电可靠性比使用交流电高。如果操作电源不能正常供电，二次回路也就无法正常运行，可能会给变电站带来极为严重的后果，甚至会波及电网的安全运行。由于直流系统对变电站如此重要，所以需要加强系统的运行维护，保证其安全可靠地运行。
2 直流系统的运行维护
2.1 直流系统的组成和运行维护方法
直流系统主要是由电池屏和直流充电屏（简称直流屏）两大部分组成。电池屏是放置电池的机柜，里面的电池由电池以9节到108节串联而成，其输出电压一般是220V或110V。直流屏又由机柜、整流模块、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元和配电单元等组成。
直流系统的运行维护工作包括巡视检查、绝缘状态监视和定期检验等内容。
2.2 巡视检查
巡视检查，是由变电站运行值班人员根据巡检制度对站内直流电源设备进行巡视和检查，以掌握设备运行状况。巡视包括日常巡视和定期巡视两项内容。巡视过程中要做好记录，发现缺陷时按缺陷管理要求进行处理。
2.2.1 日常巡视
日常巡视的重点是蓄电池的工作状态、直流系统的绝缘状况和其他单元的状况。
蓄电池是直流系统的心脏，系统正常时处于浮充备用状态，一旦失去交流电，蓄电池需要立即向事故性负荷供电，所以蓄电池必须始终保持良好的状态。蓄电池的检查项目包括：⑴蓄电池室环境温度是否保持在5℃～30℃之间，最高不应超过35℃。⑵蓄电池的单体电压值是否正正常。⑶各连接片有无松动和腐蚀现象。⑷电池壳体有无渗漏，鼓肚及变形。⑸极柱与安全阀周围是否有酸雾溢出。
直流微机监控装置的正常巡视检查内容包括：⑴正常浮充运行时，阀控蓄电池组的端电压值（即控母电压）是否达到（2.23-2.28V）V×N，均衡充电时充电电压是否控制为（2.30-2.35）V×N，N为蓄电池个数。⑵正常浮充运行时，浮充电流调节是否适当，一般为（1-3）mA×Ah。⑶浮充电运行时，直流母线电压（即合母电压）是否保持在额定电压220V±5％范围内。⑷充电装置的交流输入电压值是否在（380±10%）V范围内。⑸直流输出电流值和电压值是否正常。⑹各种保护信号是否正常。
充电装置的正常巡视检查内容包括：⑴三相交流输入电压是否平衡或缺相。⑵运行噪声有无异常。⑶各保护信号是否正常。⑷交流输入电压值、直流输出电压值、直流输出电流值等各表计显示是否正确。⑸正对地和负对地的绝缘是否良好。
其他项目检查：⑴检查绝缘监察装置直流正母线和负母线对地的绝缘情况，发生直流接地时，应有报警信息。⑵检查自动调压装置是否工作正常，若不正常，启动手动调压装置，退出自动调压装置，通知检修人员修复。⑶检查直流断路器是否有动作跳闸现象，熔断器是否熔断，是否发出报警信号。
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2.2.2 定期巡视
包括日常巡视的内容外，还要对相关设备进行测量和记录。测量项目包括：⑴蓄电池浮充电压、电流值，蓄电池组温度；⑵充电装置电压、电流值；⑶直流母线电压、电流值，控制母线对地电压值；⑷按照空开投退表及记录核对馈线屏空开位置是否正确。
2.3 绝缘状态检查
直流系统正常运行时，正负极都不应接地。控制回路一旦两点接地，就很有可能导致断路器误动作，从而影响一次系统的正常运行。运行人员应每日检查正、负母线对地绝缘值。运行中的直流母线对地电阻值应不小于10 MΩ，如出现接地情况，应立即查寻接地点，并进行处理。
2.4 定期检查和检验
由直流电源专业维护人员进行专业检查和检验。检查内容是更深入地检查蓄电池和直流屏的状态。
蓄电池检查项目：⑴深入检查外观；⑵联接线松紧程度；⑶测量蓄电池内阻及连片阻值，当内阻值变化超过50%时，要进行核对性放电；⑷测量蓄电池组温度。
直流屏检查项目：⑴检查各单元定值是否符合要求；⑵检查表计电压、电流值是否与实测值一致；⑶检查降压硅链手动调节功能是否正常；⑷检查空气开关、熔断器配置是否符合要求。
检验项目包括：⑴对蓄电池进行核对性放电；⑵直流屏三遥功能检验、控制程序试验、稳流精度试验、波纹系数试验、并机均流试验、降压硅链电压调整功能试验、蓄电池管理单元检验等。
3 直流系统故障处理措施
3.1 直流接地故障
直流系统一点接地，虽不至于即刻发生严重的问题，但须引起高度重视；如果接着发生两点接地，就可能引起信号装置、保护装置、断路器等误动或拒动，从而引发严重的后果。因此，发生一点接地时就应当立即查找并排除故障。
接地故障查找原则：⑴在直流回路上操作时发生接地，应先查该回路；⑵按直流回路重要性级别，先查重要性低的，再查重要性高的；⑶先查室外，后查室内；⑷先查电压等级低的，后查等级高的；⑸先查新投运设备，后查投运较久的设备；⑹查找不太重要的回路可使用瞬时停电法，而对重要负载支路应当“转移负载”，将其从环路供电回路中分离，再使用直流接地检测仪查找。
为安全起见，查找接地故障应由两人配合进行。确定接地回路后应对该回路上的所有设备、连线展开排查；若回路上查无接地点，就需要对直流本体如蓄电池组、母线、充电设备以及各元件等作进一步的排查，直至找到接地点并排除故障为止。
瞬时停电法是按照负载的重要性，依次短时（一般不超过3s）断开直流屏上的各直流负载支路。当断开某支路后故障消失，说明故障就在该支路上。然后继续运用瞬时停电法，确定故障在那一条支路上。按照支路由大到小的顺序排查，直至找到故障并排除。
绝缘监测单元可以实时监测并显示直流系统正常电压以及母线对地绝缘信息。采用绝缘监测单元监测，由于不用断开直流负载支路而不影响直流供电的可靠性。但遇到回路中多点金属接地时，需要先查找金属接地支路并排除故障，再查询其他非金属接地支路。这是因为金属接地时，信号至金属接地处不再通过其他支路，唯有先解决了金属接地故障，才能查询其他非金属接地支路。
寻找直流接地点，要断开保护装置电源时，应先征得调度同意。取下熔断器的次序是先正后负，投入时正相反。接地故障排除要通过信号、表计、光字牌综合确认。试断直流电源时不能使直流母线失去电压，一旦出现故障，应立即给停电的直流负载供电；确认接地点后再处理、恢复。
结语
直流系统的运行维护重在预防和防微杜渐，通过日常一丝不苟的巡视、检查和检验，使小问题和缺陷得到及时有效的处理，避免大事故发生，保障变电站安全运行和提高供电的可靠性。
论文作者:王蓝,李志萍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/14
标签：蓄电池论文; 电压论文; 系统论文; 回路论文; 变电站论文; 母线论文; 支路论文; 《电力设备》2017年第29期论文;