电力系统变电站直流电源运行分析

梁永峰

摘要：目前我国电力企业发展迅速，变电站在电力系统中起到很大作用。在变电站中直流系统属于重要的组成部分，可满足变电站的保护、事故照明以及信号等方面直流电源需要。一旦直流系统出现故障包括断线以及两点接地等，将会严重威胁电流系统的安全性，严重者会造成事故的发生。本文主要研究电力系统变电站直流电源与维护，希望为有关专业人士带来一定的思考与启发。

关键词：电力系统;变电站;直流电源;维护

1 引言

直流电源是电力系统中非常重要的部分，在整体系统运行中，承担着重要的任务，直流电在系统中的作用较特殊，主要是为系统相关设备供电，特别是能直接对重要设备、继电保护、通信装置供电，保证供电24小时连续性，当系统出现问题时，检修照明也来自于直流电源的供给，直流电源在电力系统具有巨大的重要性。只有确保直流系统稳定运行，才能从根本上维护电力系统变电站稳定有效运行，这是前提与保障。如果维护不当，则会导致变电站直流系统出现故障，故障的发生将会引起信号相关装置、继电保护设备以及断路器，出现误动作，使整体供电系统出现指令性错误，这种故障的直接后果不但能使直流电源短路，更主要的是直流系统电源熔断器会发生熔断现象，能够使施工设备瞬间失去操作电源，电力系统出现大面积崩溃，严重的还会导致恶性事故的发生，造成人身安全事故。只有全面强化研究能力，形成预见性处置方法，不断解决直流电源存在的问题，才能保证持续性供电。

2 变电站直流电源系统的概述

直流系统属于变电站的重要组成部分， 对于保障开关控制、信号设备事故照明以及信号设备等有着重要作用。然而，系统外部的交流电中断，可利用蓄电池向直流系统进行供电，从而保障电网系统正常的操作。此外，通过监控系统的应用，可全面的测试蓄电池的各个功能模板的参数与状态，实时的控制与掌握直流系统，并自动化的处理电源系统，从根源上杜绝直流系统运行中出现接地故障。按照不同的用途可将系统划分为三大部分：直流电源部分;电源充电设备部分;直流负荷部分。

3 变电站直流电源系统运行中存在的问题

3.1直流电源系统绝缘监察装置原因

变电站直流电源系统由于投入运行后，将长期处在二十四小时不间断运行状态。而工作环境往往得不到有效控制，例如：环境温度过高或过低、湿度大、灰尘等等。此外有些装置设计、选材、制造的环节存在差距。长时间运行在这种环境下导致元器件导体表面出现腐蚀现象。对于一些较为薄弱的设备、元件绝缘介质损耗严重，性能也会有极大程度降低。由于绝缘监察装置存在问题，现场绝缘监察装置时有装置死机、插件损坏、烧毁等情况出现。部分绝缘监察装置在同一母线多路电源馈线绝缘同时下降时无法正确报警。还有个别绝缘监察装置由于装置内部故障造成直流系统绝缘下降。另外变电站内直流电源的网络拓扑对绝缘监察装置是否正常运行也造成直接的影响，如不少绝缘监察装置所在的馈线屏其馈出线是采用辐射型，但到馈线回路中段或末端又错接入小母线，形成环网结构。而现场大部分绝缘监察装置都是采用辐射型检测原理，于是造成了接地时可以报警但无法正确选线的问题。

3.2蓄电池维护问题的重点

维护工作人员维护意识不够强。直流电源系参数设置偏差较大，使蓄电池组长期处在不良状态运行。变电站蓄电池组数量众多，维护工作量较大，需要持之以久。一旦维护工作不到位，时间一长，必会给电池带来严重的后果和不可逆转的危害。运行人员缺乏蓄电池使用维护意识，常年使用却监测不到位。蓄电池组装设的房间未安装通风及空调设备或使用不当，电池组环境温度因充放电、环境变化等因素经常运行在温度超出规定范圍的环境下，不仅放电时电池容量大大缩小，更严重时会危害到电池的使用寿命，从而导致蓄电池损坏。

3.3充电机使用问题分析

维护工作人员对充电机的细节重视不足，例如有的大型变电站设有备用充电机，按照要求应定期投入运行，与在用充电机进行轮换。但实际却常年不进行轮换，当需要使用时才发行充电机已有故障。有些高频模块装有强制散热风扇，长时间运行会聚集较多灰尘，清扫不及时将直接影响模块的散热甚至造成充电模块损坏。部分变电站的相控直流电源由于自身因素，运行中可能会出现设备过热及其它附加损失，并严重影响到电池寿命，造成电池和直流电源系统的安全运行带来不利影响。

4 对变电站交直流系统运行管理的优化

4.1 蓄电池优化

蓄电池的性能关乎到交直流系统的正常运行和使用，由于蓄电池工作时对环境的要求很高，所以调节蓄电池室的温度和湿度是保证蓄电池及整个交直流系统正常运转的关键部分。温度过高时会影响蓄电池的使用寿命、空气湿度不在蓄电池工作的合理范围内也会影响蓄电池的使用寿命，所以保证蓄电池室的通风是十分重要的。优化蓄电池的性能，对蓄电池的电压和电池的电解液以及电池壳等各部分的进行调整优化，保证蓄电池的正常工作。最后还需要对蓄电池室的使用进行严格的管理和要求，不能在蓄电池室防止易燃易爆物品。对蓄电池也要采取一定的保护措施，对蓄电池室的照明灯等进行加固保护防止其坠落对蓄电池造成损害。

4.2 充电设备的优化

变电站交直流系统优化时应考虑环境问题，充电设备在工作时对温度和空气湿度的要求都很高，湿度过高会影响充电设备的使用。充电设备在工作前应该检查空气中的易爆尘埃含量，防止在充电过程中发生爆炸事故。对充电设备进行优化时还可以从电力工作人员入手，加强对电力人员的培训，培训电力人员对充电设备使用前的各个环节进行监控，检测充电设备各组分的电压是否正常，对交直流电源的各组分工作的状态以及设备的指示灯和报警系统进行检查，解决其中存在的问题，保障变电站的正常运行。

4.3 交直流屏的优化

交直流屏的作用是为了提供稳定的电流。对交直流系统的交直流屏进行优化时，主要考虑优化交直流屏的远程操控系统。远程的操控系统可以通过交直流屏实现对变电站交直流系统的各个组份的管理。更改交直流屏的操作系统，提升交直流屏的配置都有利于交直流屏的优化和管理。交直流屏还可以在远程通信系统上进行优化，交直流屏系统的优化可以提升变电站操作和管理的简洁性，可以通过远程操控调控变电站交直流系统工作时的状态和参数。优化交直流屏的自动化操作和通信能力，对于变电站交直流系统的运行和管理方面的优化都很有用。优化交直流屏更是能直接帮助优化变电站的管理。针对变电站交直流系统的这几个部分实行不同的优化方案，对于提升变电站交直流系统的性能和工作水平都有帮助。优化变电站交直流系统，使其为变电站各项工作的正常运转提供保障是十分必要的。

5 结语

变电站中重要一环便是直流系统，其不仅控制、保护着变电站，而且还作为直流电源为事故照明和信号等指标供电。直流系统对变电站的工作状态有着很大的影响，可以说变电站能顺利运行的原能量与原动力都是来源于直流系统，所以，人们常常把直流系统比作变电站的“心脏”。经常对在变电站中起重要作用的直流系统进行检测与维修是保证电网系统可靠安全的重要前提，实现系统长期稳定的在正常状态下运转。另外，如果要使得电网系统在运行过程中始终处于最良好的状态，那么完善直流系统改进方案，纪实记录监测系统设备情况是十分必要的。

参考文献：

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