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。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。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。
1变电站直流系统的基本构成及原理
在变电站当中，单母线分段为直流系统提供基础，从而对双电双充的运行模式加以实现，直流系统中应用的蓄电池一般是阀控铅酸形式。直流系统中主要包括蓄电池组、微机绝缘监测设备、高频开关电源整流模块等部分，在实际应用中，直流系统的管理方式为模块式，在各个功能模块中，利用监控系统对运行参数进行采集和测量，对直流系统的运行方式进行自动化的控制，从而能够有效地控制和管理直流系统。在我国大多数变电站中，利用智能高频开关电源充电设备作为直流系统的充电方式，过去的相控整流充电设备正在逐步被淘汰。在变电站当中，可以将直流系统当作独立运行的电源装置，将稳定的直流电源提供给变电站的各种用电设备。通常来说，直流系统结构由于具有良好的独立性、稳定性等特点，因而变电站的运行方式很难对其造成干扰。一旦外部交流电发生故障，难以稳定正常的维持供电，直流系统能够通过内部蓄电池，将直流电源提供给变电站，保持变电站的正常运行。
2变电站直流系统的常见问题
2.1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。
2.2充电问题
变电站直流系统中另一个重要组成部分——充电机，变电站在实际运行中，工作人员常会忽视维护和保养充电机，导致充电机电压整定不合理，并且受到变电站系统相控电源的影响，造成充电机产生较大损耗，内部元器件温度持续升高，甚至烧坏充电机，影响充电机的使用寿命和变电站直流系统的运行状态。
2.3蓄电池问题
直流设备在变电站中分布的十分广泛，且数量较多，基于此，蓄电池组的重要性就凸显出来了。一般来说，蓄电池组是一种备用的应急电源，在偶尔的失电情况出现，蓄电池组也能够作为应急电源。一般来说，没有故障的情况下，蓄电池组都处于充电状态，一旦维护保养的不科学，就无法保证直流电源的稳定性。
当前最大的问题就是因为各种原因导致蓄电池组的使用寿命大大降低，从而影响直流电源的稳定性。蓄电池组常出现的问题一般包括：蓄电池组由多个蓄电池组成，每一个蓄电池的容量和其他规格不可能完全一致，这就会出现充电不平均的情况出现，损伤寿命；蓄电池组其实是一个串联的整体，只要有一台蓄电池容量下降，整组的容量都无法保证；蓄电池组蓄电池数量较多，理论上每年都需要深度放电来检测容量，但是这项工作极其繁琐，导致很多地方该制度成为一纸空文。
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3变电站直流系统故障的防范措施
3.1加强运行维护管理
除了采取严格的把关管理外，还应当在日常工作过程中加强运行维护。维护工作要有主次，针对容易出现故障的环节，应制定预防性较强的改善措施，最好从源头上杜绝直流故障的发生。一些设置在户外的设备，要做好防潮工作，确保设备具有良好的密封性，防止灰尘、积水等进入设备内部。一些设备内部有自动防潮装置，在放置设备后应当开启自动防潮功能。若无自动防潮功能，则应当定期检查设备，保持设备的干燥、清洁。在日常检查过程中，应注意设备箱门是否关好。当出现恶劣的天气情况，如雨雪天气时，应当增加巡视的次数，通过检查及时发现问题，防止出现严重故障。定期检查电缆沟排水是否畅通，电缆沟积水情况。
3.2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。
3.3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。
3.4接地处理方法
一般情况下每一段直流母线都有相应的配置一个绝缘监查设备，配置绝缘监查设备的主要目的是为了可以掌握直流系统当中，正负母线的绝缘情况，是否处于一个正常状态下，若是存在直流接地故障，此时，设备可将故障的大致范围显示出来，但是无法将故障的具体位置显示，进行故障具体位置的定位工作，还需要联合手动拉路的方式进行检查。当接地范围大致的确定之后，就能够采用万能表进行测量，测量母线的电压状况，由此判断出直流系统的接地情况，若是正负极的电压存在不统一的现象，则可判断出哪一级为接地极，接地极为电压低的那一级，在使用拉路法即可确定出故障的具体位置。随着技术的发展，直流系统接地故障处理的方法越来越多，当发生直流系统接地故障时，工作人员要保持清醒的头脑，不擅自处理，将其情况汇报给相关部门，有专业的维修人员负责维修工作，维修人员在确保自身安全的前提之下，严格按照操作要求，找出接地极点，并对接地极点的正负情况进行准确的判断。
结束语
蓄电池如果是串联使用的，进行分布式设计配置不同的蓄电池，这就很容易让系统维护的工作量提升，而分布式是采用蓄电池并联来运行的，因此能够有效地压缩成本，这一方案通过模块化的设计能够提升设备之间通用感，减少系统生产的周期，压缩了工作人员维护过程当中的工作投入时间，系统会更加稳定。
参考文献：
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[3]刘志涛.变电站直流系统运行维护中的常见问题及维护措施[J].民营科技，2016（10）：19.
论文作者:张瑞
论文发表刊物:《中国电业》2019年 22期
论文发表时间:2020/4/15
标签：变电站论文; 系统论文; 蓄电池论文; 故障论文; 设备论文; 母线论文; 情况论文; 《中国电业》2019年 22期论文;