摘要：直流系统是变电站稳定而有效运行的重要设备。在变电站直流系统出现故障失灵时，会产生强大的短路电流，烧坏变电站的相关电气设备，造成重大的安全隐患。因此，对变电站直流系统运行中的诸多问题进行研究，加强直流系统的维护与管理，具有重要意义。本文针对变电站直流系统的问题提出相关运行维护措施，以供参考。
关键词：变电站；直流系统；运行与维护
1变电站直流系统概述
变电站直流系统主要由高频开关电源整流模块、微机绝缘监测设备、蓄电池组等组成，而直流系统在实际应用中所使用的管理方式为模块式的，由变电站中的监控系统对各个功能模块的运行参数进行实时的测量和采集，并对直流系统的运行方式进行调节，最终实现直流系统的科学管理和有效控制。现阶段，我国较多地区的变电站直流系统充电设备都更换了智能高频开关电源充电设备，传统的相控整流充电设备不断减少。直流系统可以作为变电站中一种独立运行的电源装置，向各种变电站设备提供稳定的直流电源。由于直流系统结构的稳定性和独立性，通常情况下，直流系统不会受到变电站运行方式的影响，当外部交流电出现运行故障无法提供正常稳定供电时，直流系统将可利用内部的蓄电池向变电站设备提供直流电源，确保其正常运行。
2变电站直流系统的常见故障
2.1接地故障
接地故障作为直流电源系统中出现频率较高的一种故障类型，其发生的主要原因有四点：①相关的材料质量问题。例如：一些二次回路的绝缘材料本身的质量就有问题，绝缘的效果极差，无法保证绝缘的性能，很容易造成接地；②外界动物的影响。很多变电站都处在人迹罕至的野外，在这种情况下，即便不大会出现大型的动物影响，但是各种小动物例如鼠类和昆虫常常进入带电回路，造成接地短路；③外界的湿度对暴露在空气中的直流系统中的金属元件的影响。本身这些元件是具备绝缘的性能的，但是由于外界的湿度大，或者是连续的强烈的暴雨造成的系统偶发性接地；④人为因素。人工误触碰和非正常程序的维护活动都可能会造成直流接地。
接地故障一般来说分为三种不同的类型：①电阻性接地，这种情况一般也被称作是金属接地，它又能分为单点接地、多点接地、平衡电阻接地、有缘接地等等类型。单点接地指的是只有一个接地点，这种情况较为常见，但是处理起来也较为简单。多点接地则略微麻烦，这种情况下要准确地定位接地的故障点。②有缘接地，这种情况指的是通过其他的电源而并非电阻产生的接地情况出现，一般分为交-直流串接地和直-直流串接地等等情况。③还可能出现不同设备之间的连接不科学造成的多分支接地。
2.2环网故障
通常情况下，许多的变电站中所包含的两套供电直流系统都比较的独立，而在这两套系统中，接线和供电的方式是各不相同的，一旦接线出现问题，则会导致设备出现故障，会造成环路故障。两套独立供电直流系统一旦合环，就可能会产生严重的后果：①可能会造成发生火灾，合环经常会引发失火，不仅给供电系统带来严重的危害，还会影响沿线的建筑或者人民的生命安全；②可能会大大削弱蓄电池的性能，使其使用寿命大大降低，无形地增加了许多不必要的成本；③可能会引起相关设备的举动；④很可能因不同系统的正负极接地而造成同时报警。
3变电站直流系统的常见问题
3.1整流模块问题
整流模块是变电站直流系统当中的关键构成部分，在变电站的运行当中，工作人员通常会忽略整流模块的运行维护工作，导致充电机电压的整定不够合理，而且受到变电站系统相控电源的干扰，引起充电机出现比较大的消耗，内部元件的温度不断提高，严重会烧坏电机，进而影响到变电站直流系统的运行状态。
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3.2蓄电池问题
市场上有多种种类和类型的蓄电装置，不同生产厂家生产的蓄电池在使用性能、运行参数等方面都存在差异，由于蓄电池的规格和种类不同，变电站直流系统应用的蓄电池运行维护应具有针对性，但是很多变电站直流系统的蓄电池缺乏日常的维护保养，导致蓄电池使用寿命和相关功能指标发生变化，造成蓄电池运行状态出现明显波动，极大地提高了电池组或者蓄电池故障发生率，严重影响变电站的安全、稳定运行。
3.3绝缘检测装置问题
变电站系统中常见的绝缘检测装置故障包括插件烧毁、装置死机、插件损坏等，当前的直流系统网络拓扑结构在一定程度上影响了绝缘检测装置的运行，并且母线和下一级回路相连接组成环网结构，变电站现场的绝缘检测装置应用主要基于辐射型检测原理，造成绝缘检测装置发生报警信号，但是不能正确选线。
4变电站直流系统运行维护措施
4.1应用直流接地故障定位装置
直流接地故障定位装置在变电站的直流系统中占据着十分重要的地位，当系统处于在带电状态时，其能够对直流系统的接地故障准确地判断位置，从而在直流系统故障检测中，无需拉回路，对于直流系统安全性的提升有着很大的作用。而且，在直流接地故障定位装置中，对信号注入法进行应用，像直流系统正负母线中直接注入低频交流电压信号，对变电站直流系统的低频交流电流，可以利用交流电流互感器进行检测，同时参考交流电流的大小、相位等信息，对直流系统接地故障的位置进行判断。如果有多个直流电源在变电站系统中，可以对转移负荷法进行应用，在出现直流接地故障的时候，可在正常母线中切换馈线支路，从而在带电状态下对多支路接地故障进行排查。
4.2注重对环网装置的维护
为了能够更好的对环网装置进行维护，则需要明确相应的解决思路：一旦出现环网故障，第一时间要做的就是发出报警信号，通知工作人员迅速地进行故障的排查，找出故障点；然后应当彻底消除站内的环路隐患，提升直流系统抗击故障的能力。除此之外，最有效的方案应当是通过变电站直流电源在线环路告警装置和带电环路快速查找设备的研发和使用，能够最有效地杜绝这种情况的发生。
4.3加强充电装置的运行维护
充电装置当中的蓄电池均是由化学物质所组成的，因此在充放电的维护处理上都需要在正常的运行状态下开展，确保蓄电池的充电电压保持在2.25±0.02V之内，运行当中的充电电流控制在5~10A/h，这样就能够确保在正常状态下，充电设备会处于动态平衡状态。在后期的维护方面需要对蓄电池的外壳温度开展定期检测，通常是一个月一次。针对运行一年以上的蓄电池需要开展专项放电，放电的容量大致是电池总容量的30~50%，这样可以确保后期蓄电池可以很好的充电。对于运行超过三年的蓄电池应该开展全部放电测试，检验是否有漏电情况。
4.4做好蓄电池维护
蓄电池设计不科学，直接会影响到蓄电池的容量与使用年限，这就需要不断改善与完备蓄电池的运行与维护。与此同时，强化蓄电池的运行维护以及日常巡视，认真检查蓄电池的温度、电体电压、绝缘电阻，检查蓄电池的运行条件情况、能否发出报警信号，对于铅酸蓄电池、按期对其进行核对性质的充放电，对于阀控蓄电池，需要按期全核对性充放电，在运行五年之后，每一年都应该开展一次核对性充放电。
5结语
总而言之，为了确保电网安全稳定的运行，务必要确保直流系统的安全稳定，在变电站的日常运行中，要通过监控系统对直流系统的运行及维护加强控制与管理，以便及时发现问题，能够及时采取有效措施进行相应处理，从而有效确保变电站直流系统的安全稳定运行。
参考文献：
[1]浅议变电站直流系统常见故障及预防[J].杨林，周阳，李国强.通讯世界.2015（10）
[2]浅谈变电站直流系统运行中存在的问题及维护对策[J].包连方.科技与企业.2014（12）
论文作者:初永珂,付多林,赵笑东,张昊,陈翔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
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