(山西省晋中供电公司 山西晋中 030600)
摘要:直流系统在变电站中是最为重要的部分,直流电源为一些常规负荷、继电保护及自动装置提供不间断的供电电源,并提供事故照明电源。直流系统电压稳定性较好,供电可靠性较高,直流系统可靠运行是电网安全、稳定运行的保证。目前,大量的新技术、新设备被应用在了直流系统中,所以,对直流系统运行维护中的问题进行探讨具有十分重要的意义。本文就对变电站直流系统的运行维护措施进行深入探讨。
关键词:变电站;直流系统;运行;维护
在变电站系统的所有组成当中,直流系统是其一大重要构成部分;此外,直流系统还可对变电站的交流系统起到重要的补充作用。随着工业化水平的快速提高,使得电力系统所处的电力环境日益复杂化,且其供电压力也日益增大。直流系统不仅供电稳定可靠,而且还具有较为独立的供电特点,正因为直流系统在供电方面具有这些特点,使得它在当前社会生产中所起的作用日益增大,特别是在国家进行经济建设和维护社会稳定方面,所发挥的作用更是日益明显。随着科技水平的快速提高,不仅使得直流系统的复杂性及相应的技术要求也日益提高,而且让直流系统在维护保养及使用管理方面所面临的压力也日益增大。因此,加大力度对变电站直流系统有关运行维护方面内径进行深入研究,不仅可对直流系统的运行状态起到有效改善作用,而且还可促进直流系统的维护管理水平得到大幅度提高,从而有效确保整个变电站的供电安全可靠。正是基于此,以下就变电站直流系统运行维护方面的相关内容,进行一些分析和探讨。
1、直流系统对于变电站的作用
直流系统具有独立、稳定以及安全可靠的性质,因此被广泛的应用到了各个领域,变电站中的直流系统连通其组成部分构成了一个庞大的供电网络,对于变电站的重要作用表现如下。1)能够对全站进行控制。直流系统不仅能够对整个变电站的信号进行控制,调控整个电站的工作,还能够对继电的保护工作作出贡献,对于整个变电站乃至整个电力系统的安全运行都有着的关键性的作用。2)能够满足不同设备运行的需求。直流系统是整个变电站的必不可少的部分,其能够根据不同的电压等级以及设备运行的不同需要进行调节,适应实际的电压需求,保证设备的正常运转。3)能够满足双重配置的需要。变电站的运行过程中会因为负荷的种类不同而对电压产生不同的要求,直流系统能够根据负荷的要求通过双重化的配置来满足系统的要求,提高电网的安全性以及可靠性。
2、变电站直流系统的常见问题
2.1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。
2.2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。
2.3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。
3、变电站直流电源系统的维护
如果变电站中直流电源系统出现了故障,那么将会导致断路器不能正确进行运作、信号设备发出错误的信号、自动装置或者继电保护装置产生错误的指令等等,不利于变电站各项装置和设备的正常运行,因此,做好直流电源系统的维护和管理是尤为重要的,有助于提升电网运行的效率和质量。
3.1蓄电池组的维护
一般来说,变电站中都会有蓄电池组,做好蓄电池组的维护有助于保障变电站正常运行,因此也是比较重要的。
依据相关的规定,在220KV或者220KV以上的变电站要具备三台充电装置、两台高频开关和两组蓄电池,并且对于蓄电池组的维护要合理,能够满足下面的内容:在投入运用之前,要做好蓄电池的检查和试用,对其内阻偏差值和电压偏差值进行检查,了解其中存在的误差,并确定误差存在的范围。虽然说对于这些偏差国际上都给出了严格的限制和规定,但是就当前的实际状况来说,很多变电站仍然存在蓄电池电压偏差较大的状况。通过对江西省某一个220KV变电站进行蓄电池组的检查可知,在检查的两个蓄电池组中第一组的电压偏差较大的有三个,这三蓄电池的电压偏差都属于超标的状态。第二组蓄电池电压偏差超标的总共有五个。
3.2蓄电池充电设备的维护
1)在充电设备中,蓄电池有可能会受到以下危害:①充电设备的纹波和电压因受到逆变电源谐波的影响而出现超标现象;②直流系统因受到相控型充电设备的影响而出现纹波参数超标现象;③蓄电池因充电设备监控系统内部参数设置失误而发生充电不足或充电过多等现象。因此,为了对蓄电池进行有效保护,应对充电设备的运行进行科学而合理的维护。2)对充电设备进行维护时,应注意对交流输入电压和直流输出电压进行严格而仔细的检查,此外,应把保护信号、电流等参数是否处于正常状态作为检查重点。根据实践可知,如果交流电源在变电站的运作中出现中断,就需由蓄电池组直接向直流母线供电,遇到这种现象时,应采取有效措施把母线中的电压调整到合适状态,以使母线电压值的输出保持一个较稳定的状态。3)变电站直流系统的运行状态正常时,蓄电池正处于浮充状态,此时主要由充电机为变电站的运行提供直流电源,而蓄电池则是在交流电源发生故障时才会为变电站的直流系统供电,因此,为了使蓄电池的运行得到有效保证,应保证充电机具备良好的质量。
3.3提高直流系统设计和配置标准
由于无法通过浮充状态下蓄电池的电压判断蓄电池内部实际存在问题,为了从根本上解决蓄电池内部开路或性能异常劣化等难以发现的问题,需提高直流系统设计和配置标准,要求新建的直流系统蓄电池在线测试装置必须具备内阻测试功能;对于已投运直流系统,特别是已查出有问题的蓄电池组,应结合技改,逐步安装蓄电池内阻在线测试装置,通过测试蓄电池内阻并与上年数据进行对比,提前预判蓄电池性能变化趋势。
4、变电站直流系统接地故障分析
4.1造成变电站直流系统接地的几种原因
1)直流系统养护不到位,二次设备绝缘老化,影响绝缘,出现接地现象。2)天气原因致使端子箱或机构箱内潮湿积水,使直流二次回路对地绝缘电阻下降,严重者有可能造成直接地。3)直流二次部分的连接插头或插座绝缘出现问题,开关跳合以及手车移动有可能导致导线破损或者线路搭接,使直流二次回路与金属部分相接触,导致接地故障的发生。
4.2查找接地故障的基本原则和方法
查找原则:根据现场直流系统运行方式、二次回路、气候影响来初步判断最有可能的接地地点,基本原则是:先户外后室内,先合闸后控制,由总电源到分支电源,逐渐的缩小范围,以及采取断路寻找方法。必须注意的是:在切断各条直流回路的时候,断开时间不能过长(一般不超过3秒),不论回路是否是接地线路都应合上。处理方法:了解现场直流电源的结构,通过系统绝缘监测装置,或者接地试验按钮初步判断直流接地线路(一般直流系统为共负极,所以接地故障大部分情况下发生在正极)。快速的切除所有合闸回路的电源,如果接地信号消失,说明接地点出现在合闸回路,应对站内所有合闸回路用同样方法进行支路检查;如监测装置仍报接地,则说明接地点在控制、信号等回路,用同样方法检查其他各个直流回路的情况。查明是哪一条电源回路后,可以采用迅速拉合接地回路的负荷开关,或者拔插回路的正电源保险,判断接地点在开关(保险)的前后。确认之后,用同样的方法逐级向下,观察报警信号,逐步缩小确认接地点范围。直到找出接地点。
5、结语
直流电源系统在变电站中发挥着重要的作用,做好直流电源系统的管理和维护对于提升变电站的运行效率、降低事故发展率、减轻变电站故障等都具有重要作用。因此,在实际的工作中,直流电源系统维护的人员要做好直流电源系统的管理和维护,充分了解其运行的原理,并提升自身的专业技能,学习全面的直流电源系统知识,对直流电源系统进行全面的管理和维护,做好检修工作,确保直流电源系统能够合理运行,保障变电站高效运行。
参考文献
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