（内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海超高压供电局 内蒙古乌海市 016000）
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。
关键词：变电站；直流系统；运行；维护
一、直流系统的组成
变电站直流系统主要由充电装置、蓄电池组、控制单元、直流馈电单元、监测单元组成，其中主要设备是充电装置及蓄电池组，在变电站的日常运行和维护中要充分认识存在问题，以便不断完善直流系统运行与维护的经验。
二、直流系统运行中存在的问题
1.蓄电池维护问题
由于厂家种类较多、维护方法和要求不同、蓄电池结构不同、个体差异、维护人员对蓄电池的维护经验不足等原因，蓄电池的早期失效现象时有发生，造成蓄电池个体甚至整组电池的损坏，给电网的安全运行造成严重的影响。
蓄电池运行中发现的主要问题有：
（1）蓄电池开路造成开关无法合闸
（2）蓄电池出现爬酸爬碱现象，引起绝缘下降报警。
（3）部分变电站蓄电池出现单体失效，主要现象有电池鼓肚、漏液等。
（4）部分变电站由于综合原因造成蓄电池整体失效。
由于蓄电池单体差异、蓄电池结构及维护等问题在投运时间不长的情况下，出现了整体失效，具体现象为在站用变停电后在较短时间内出现蓄电池电压降到告警电压198V，电池已基本报废。
（5）维护原因造成蓄电池早期容量损失。
2.充电机使用中存在的问题
（1）许多运行维护人员没有注意到充电机电压的日常整定问题。某变电站在站变失电的情况下，过了10s直流合闸母线失电，控制电源消失，而现场检测蓄电池端电压还有218V，经过检查，我们发现直流系统电压告警中间继电器整定偏高，造成继电器动作断开直流电源，将中间继电器电压整定值改变后恢复正常。
（2）充电机固有程序设定与蓄电池个数搭配不当引起的蓄电池充电电压过高，引起过充。如某变电站蓄电池固有102个，均充电压却固定整定为245V，容易引起蓄电池过充。
（3）部分变电站出现充电机模块失效现象。
3.绝缘监察装置存在问题
早期的微机绝缘监察巡检装置由于受直流系统接线方式的影响，绝缘监察装置无法起到预期的作用，基本上还停留在母线报警阶段，对于具体支路，绝大部分变电站仍需要采用支路断电查找的方法来寻找接地点。现场主要的绝缘监察装置问题有装置死机、插件损坏、插件烧毁等。部分绝缘监察装置死机造成全站直流系统失去地点，另外有些绝缘监察装置在同一母线多路电源馈线同时下降时无法正确报警。直流系统的网络拓扑对绝缘监察装置能否正常运行造成决定性的影响，如不少绝缘监察装置在馈线屏是采用辐射型，但到下一级回路又接上小母线，构成环网结构，而现场大部分绝缘监察装置都是采用辐射型检测原理，这就造成了失地时能报警却无法正确选线的问题。
4.直流系统接线及上下级配合等问题
（1）直流系统接线问题
直流系统馈电网络设计主要有两种供电方式，即辐射供电和环形供电。以前的直流系统都采用环形供电方式，即直流屏经空开上小母线，在下一级实现环网。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆环网结构虽然从表面上提高了可靠性，降低了设计成本，但实际上它也有很多缺点，特别是运行时间长了以后，容易产生更多的问题，主要有：环网结构相互干扰问题，主要指感应耦合和电容耦合。环网结构相互影响，一处短路可能造成整个环网结构短路，不利于有效断开故障点。环网结构给空开熔丝上下级配合造成困难。环网结构给绝缘监察和查找失地造成极大的困难，容易造成回路迂回，不利于查找故障点，特别是在老旧变电站和绝缘总体下降的变电站。
（2）直流空开熔丝上下级配合问题直流回路中，熔断器、空气开关是直流系统各出线的过流和短路故障的保护元件，可作为馈线回路供电网络断开和隔离之用，如果选型、配置不当，可能导致失去直流电源致使断路器不能跳闸切除故障，将事故扩大。因此应按《继电保护反措》、《直流反措》、《直流系统设计规程》对变电站直流上下级空开、熔丝进行配合整定。
新建或扩建工程中直流熔丝上下级配合问题得到大家的广泛关注，但技改工程中的熔丝、空开上下级配合往往被人忽略，如现场发现开关更换后，操作机构已由分相操作机构换为三相操作机构，而现场控制电源仍保持原来的控制熔丝安数，造成控制回路故障后长时间无法断开故障回路。
三、变电站直流系统的运行管理和维护策略
1.直流系统上下级配合和接线维护
变电站直流系统的熔丝上下配合，空气开关和系统回路熔断器可保护直流系统，避免发生系统短路故障和过流故障，当直流系统发生故障时，可及时隔离或断开变电站的馈线回路，从而保护变电站的其它电力设备，因此工作人员应结合变电站直流系统运行要求，优化直流系统上下级配合，做好接线维护，及时更换老化的变电站线路，提高直流系统的绝缘性能，消除变电站直流系统运行故障。
2.监控装置管理和维护
在变电站直流系统运行过程中，如果发现监控装置故障，工作人员应仔细分析监控装置故障原因，更换老化或者破损的插件，积极采取有效措施，根据变电站直流系统的运行标准进行调试，将监控设备退出运行，再次进行检查和测试，确保监控装置运行良好后再投入使用。
3.充电设备的管理和维护
在变电站直流系统运行过程中，蓄电池容易受到充电设备的影响，例如，由于充电设备运行参数设置不合理，导致蓄电池充电过多或者充电不足；受到相控型充电设备，直流系统的运行参数超标，影响蓄电池的充放电；受到电源谐波影响，充电设备的电压和纹波超标。因此必须加强对变电站直流系统充电设备的有效管理和维护，在日常工作中，仔细检查直流输出电压和交流输入电压，重点监测电流、保护信号等参数，如果变电站运行中交流电源发生中断，这时蓄电池直接向直流系统母线供电，工作人员应注意变电站直流系统运行状态，适当调整母线电压，将母线电压值控制在一个稳定状态，确保蓄电池的安全、稳定运行，工作人员应严格把关充电机质量，在投运前时，仔细检查充电机的合格证、出厂证明等。
4.蓄电池的管理和维护
结合变电站的实际运行情况，根据直流系统的照明负荷和变电站直流负荷，合理选择蓄电池的容量，并且对于不同容量、不同厂家的蓄电池，严禁在同一个直流系统中使用。同时，定期开展对蓄电池的充放电和核容试验，以确保电网的安全稳定运行。
四、直流系统对于变电站的作用
变电站采用直流供电系统的主要作用包括：能够对整个供电系统进行控制；主要是因为直流系统具有独立、稳定的运行环境，将交流电转化为直流电，减少系统内电流电磁干扰并且直流系统内的监测系统能够实时掌控整个电网运行环境，保证运行环境的稳定性。能够对电力设备进行参数调整；直流系统内的绝缘检测单元能够对设备绝缘参数进行调测，使其保证处于正常运行工作状态。其次电池巡检单元能对变电站蓄电池的工作电压进行调测，防止过大电压击穿电路，造成整个电路系统的瘫痪。其次便是能够满足双重配置的需求，直流配电系统中降压单元除了能够降低设备运行工作电压外，还能减少电流的磁效应。
五、结束语
变电站直流系统运行中存在的问题很多，本文就日常常见问题进行了分析和探讨，直流系统作为变电站的重要部分，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。
参考文献：
[1]陈伟君.对变电站直流系统的运行与维护分析[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2015（7）：114-115.
[2]魏红，刘永杰.浅谈变电站直流系统的运行维护管理[J].内蒙古科技与经济，2016（4）：119-120.
论文作者:刘向民
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/15
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