摘要：随着科学技术的进一步发展，电力事业取得很大的成就。其中，变电站直流电源系统在我国有着广泛的应用，它对于我们的生活生产有着极大的帮助。本篇文章将对直流电源系统的概述、变电站直流电源系统的典型故障以及处理措施进行思考讨论。
关键词：变电站；直流电源系统；典型故障；处理措施
在我们进入电气时代后，社会发生了很大的改变。变电站智能直流电源系统的安全问题一直是人们关注的重点，如何进一步提高其安全性已经成为现代社会亟待解决的问题之一。它的安全性对于我们的生产生活有着极大的影响，本篇文章将对直流电源系统的概述、变电站直流电源系统的典型故障以及处理措施进行思考讨论，旨在进一步提高其安全性。
1 直流电源系统的概述
对于直流电源系统进行了解可以对于变电站直流电系统中的故障有更加清楚的了解，这对于后期工作的开展十分有利。接下来就对直流电源系统的概述进行简单介绍，主要有以下几个方面：
1.1直流电源系统的组成
直流电源系统主要又交流输入、充电模块、馈电、蓄电池组、绝缘监测、监控器以及电池巡检等单元共同组成的。整个直流电源系统（如图1）主要有四个部分，它们分别是蓄电池组、充电装置、监控系统以及馈线屏。蓄电池组是单体电池通过电气方式连接起来的，它对直流电源系统有着极大的影响。当直流电源系统出现交流输入故障或全站停电的时候，电池组可以提供负载，对设备进行供电，使供电不会中断，不会影响保护装置的正常工作；如果是短路冲击或者是正常负荷起始冲击等情况，超出整流器额定输出部分的会由蓄电池组共同承担。充电装置是将交流电转化成为直流电的设备，它主要可以使得正常负荷供电及蓄电池的均浮充功能可以实现。监控系统有微机监控和绝缘监察两个部分，微机监控主要是负责监视、自诊断以及显示等，它对系统运行的每个环节进行监视，根据数据的反馈及时做好控制工作。馈线屏是提供多路直流支路供设备、装置使用的配电装置。
图1：直流电源系统的组成
1.2直流电源系统的原理
直流电源系统会将两路交流电源在交流切换后输入一路交流电源，然后给各个充电模块供电或者两路交流分别输入至充电模块。充电模块会将输入的三相交流电转化成直流电后给蓄电池充电，它也会给合闸母线负载供电。在系统中每个环节都会受到监控和管理，这主要是通过通讯线将各个监控单元收集到的信息统一反馈给监控单元处。用户也可以通过显示屏查询相关的讯息了解情况。对直流电源系统的监控是由很多单元组成的，这可以更好保障其运行的安全性。
1.3直流电源系统的作用
在变电站中，直流电源系统可以为自动装置、继电保护、信号等提供直流电来保障其工作的顺利开展，它提供的电源是十分可靠的。如果变电站中发生了站用电失去的情况，直流电可以作为应急的后备电源来保障工作的开展，故直流电源系统在变电站中是十分重要的。
2 变电站直流电源系统的典型故障
从上面的文章中可以看出直流电系统的概述主要有直流电源系统的组成、直流电源系统的原理以及直流电源系统的作用这几个方面，这进一步加深我们对于直流电源系统的了解。要进一步提高变电站直流电源系统的安全性，需要对其出现的故障进行了解分析，这才可以更好推动它的发展。接下来就对变电站直流电源系统的典型故障进行思考分析，主要有以下几个方面：
2.1 母线电压异常
母线电压异常主要是两种现象，一种是母线电压过高，还有一种是母线电压过低。其中母线电压过高主要是因为负荷降低和系统电压升高这两种原因导致的，而母线电压过低则是因为负荷增加和系统电压降低这两种原因。当变电站出现母线电压异常的情况时，工作人员一般会检查母线的指示情况，对于其他电压的母线情况也进行检查，如果显示整个电压比较高则需要将异常母线的补偿装置退出。然后再调整变压器分接开关至合适的位置上，最后是调度汇报并调整系统的电压。
2.2 蓄电池异常
蓄电池异常在变电站直流电源系统中是较为常见的问题，发生该种情况主要由五个原因造成。第一是故障性的绝缘下降蓄电池反极蓄电池极板故障壳体异常极柱、螺丝、连接条爬酸或者是腐蚀量下降所导致的；第二个故障使得电解液溢出极板使得硫化极板发生弯曲或者是充电的电流过大使得内部发生自然放电的情况；第三是室内环境的通风情况不良，使得潮湿容量不一致，极板硫化内部短路；第四个是极板发生短路或者是开路温度过高使得电解液溢出从而使得极性颠倒；第五个是充电的电流过大。上述的五个都会使得蓄电池异常，故需要根据实际情况来采取合理的措施。
2.3 绝缘下降
绝缘降低在变电站直流系统中出现的几率是较高的，发生该种情况主要有三个原因。第一个是超负荷运行，因为运行时间较长使其温度较高从而导致绝缘老化，最终会出现工作质量降低的现象；第二个是相关设备的工艺不达标使其在使用的过程中保护层损坏导致绝缘降低的现象；第三是受到腐蚀而使得保护层失效。故针对绝缘下降这个问题是需要根据变电站的实际情况来采取相关的措施从而来保障其工作的正常开展。
3 变电站直流电源系统典型故障的处理措施
从上文中可以得出变电站直流电源系统的典型故障主要有单体电池欠压、高温因素以及蓄电池外壳爆炸变形这几个方面，根据这些信息并结合实际生活中的情况可以提出更加科学合理的处理措施来提高其安全性。接下来就对变电站直流电源系统典型故障的处理措施进行思考讨论，主要有以下几个方面：
3.1 运行维护要求
在对变电站直流电源系统进行维护的时候需要遵守相关的准则，一方面可以保障工作的顺利进行，另一方面可以提高其运行的质量。工作人员需要遵守的准则主要有七条，第一条是在设备运行的过程中，运行人员需要每天都对系统进行检测，比如说高频开关电源模块、微机控制单元、绝缘检测装置以及电池巡检装置等，根据这些设备检测的数据可以对于进行更好的控制；第二条是工作人员定期对检查系统上的装置的参数定值进行检查，如果参数定值显示是不正常的，工作人员需要及时采取相关措施来避免不必要的问题的产生；第三条是工作人员需要对于开关处于的位置进行检查，并对熔断器的工作情况进行评判；第四条是如果变电站使用的是两套或者是以上的充电装置，工作人员需要每天对其进行巡视，确保其开关位置是否正常。在一般情况下，一组电池搭配一套充电机；第五条是定期对蓄电池进行外观的检测并查看连接的螺钉是否松动；第六条是对每组的蓄电池浮充电流值进行定期检查；第七条是对蓄电池端电压和环境温度等进行定期的检查。
3.2 常见故障的处理措施
在变电站直流电源系统中出现的故障的种类还是较多，针对不同类型的故障需要采取最合适的措施处理。针对交流过欠压故障，工作人员需要先确认交流输入是否正常，对于交流输入、空气开关以及交流接触器的运行位置进行检查，对于交流采样板上的采样变压器和压敏电阻也要进行检查，一般都是这三个方面中出现某个问题。针对空气开关脱扣的故障，需要先检查直流馈出空气开关是否在合闸的位置，但是信号灯却不亮，如果是该种情况可以及时采取措施。针对熔断器熔断故障，先检查电池组正负极熔断器，在检查其熔断信号继电器。针对母线过欠压，工作人员需要先用万用表测量母线的电压是否正常，再检查充电参数和告警参数设置是否正确，紧接着对降压装置的控制开关的位置进行检查。如果是母线接地的故障，首先需要看微机控制器对地电压和控母对地电压是否平衡，如果是负对地电压接近零，负母线出现了接地的情况，如果不是这种情况，工作人员可以利用高阻抗的万用表实际测量母线对地电压来判断是否存在接地的情况。在这个过程中，工作人员需要先对接地监测的原理有清楚的掌握，主要是在辅助地和被测地之间加上电流，通过对被测地和探测电极间的电压降，最后可以获得的测量结果是其本身的电阻。比如说在测量监测某个直流环网的时候，获得相关数据后可以根据其计算的公式来获得相关的数据。对于直流环网的计算公式是Ix=Un/（R+Rx），根据该公式可以确认其是否接地。一些系统配置独立的绝缘检测装置，工作人员可以直接从装置上查看。针对模块故障，首先需要先确认电源模块是否有黄灯亮，如果黄灯亮则表示交流输入过欠压或者是直流输出过欠压或者是电源模块温度较高，故需要检查交流输入和直流输出电压是否在规定的范围之内。如果电源模块输出过压的情况，需要及时关断电源输出，在关机后再开机恢复。工作人员需要先确认外部情况是正常的，然后关告警电源模块再打开电源模块，如果黄色灯还亮着，表示模块仍有故障存在。蓄电池充电电流不限流的故障，工作人员需要先确认系统是否在均充的状态下，接着确认充电机输出的电压是否达到均充电压，如果显示输出电压达到均充电压则表示系统处在恒压充电的状态下，这是不会限流的，最后要检查模块和监控之间的接线是否是可靠的。
图2 接地监测原理图
4 总结
总的来说，整篇文章对变电站直流电源系统典型故障进行分析并提出了处理的措施。对于变电站直流电源系统一定要做好维护和检修工作，这在一定程度上可以延长寿命和降低故障发生的几率，这对于变电站的发展有一定的推动作用。变电站对于我们的生活生产有着很大的影响，相关的工作人员一定要做好相关工作，这可以进一步推动社会经济的发展。
参考文献：
[1]李秉宇，陈晓东，范辉等.变电站直流电源在线监测系统关键技术研究[J].电源技术，2016，40（10）：2064-2067.
论文作者:郭海雄
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/6
标签：变电站论文; 系统论文; 直流电源论文; 母线论文; 故障论文; 电压论文; 蓄电池论文; 《电力设备》2018年第21期论文;