浅析110KV变电站直流系统常见故障的处理及维护

发表时间:2019/3/12   来源:《电力设备》2018年第27期   作者:许跃
[导读] 摘要:直流电源为变电站电力设备稳定运行的核心,给控制装置、信号、继电保护、自动装置和事故照明等系统提供电源。
        (宿州市符阳光伏发电有限公司  安徽宿州  234000)
        摘要:直流电源为变电站电力设备稳定运行的核心,给控制装置、信号、继电保护、自动装置和事故照明等系统提供电源。对变电站的正常运行起到了十分重要的作用,其正常运行与维护和系统的安全运行息息相关。常见的变电站直流系统故障包括了蓄电池、充电机、绝缘装置、监测装置等多个方面。本论文侧重对于变电站直流系统的频发故障进行分析,并在此基础上总结出相应的日常运行维护措施。
        关键词:变电站;直流系统;故障;维护
        引言:
        变电站作为电流系统的重要组成部分,对于电力系统的正常运行发挥了巨大的保障性作用。变电站主要由直流系统、通电螺线圈、断电保护器等众多电力元件组成,其承担了承担了转变电压、转换电流的作用。这其中最为重要的就是直流系统的运行维护与检修。本论文将通过直流系统的简述、直流系统的组成、直流系统的常见故障、直流系统的运行维护措施四个方面进行分析与总结,加强变电站直流系统的常见故障的处理与维护。
        1、直流系统的简述
        直流系统的作用就是为上述电力元件的正常运行提供必要的保障与维护。变电站直流系统可以为其内部的每一个电力元件提供平稳、长久的直流电源,避免突发事故对于系统的危害。一旦外界的正常供电出现问题,直流系统内部的蓄电池就会发生供电效用,维持整个系统的正常运行。
        1.1直流系统的特性
        1.1.1免受外界影响:变电站直流系统在通常情况下不会受到外界系统运行状态的影响,无论外界系统运行情况的好与坏,直流系统都能在突发事故发生的瞬间给与电力设备必要的保护,提供直流电源的稳定供应。
        1.1.2可独立操作:简单来说,变电站直流系统是其他一切电力设备运行维护的保障性基础。这一工作特性也就表明了其可以独立操作于检修,在实际工作原理上,直流系统与其他设备并不存在十分密切的联系,只是必要的保护。变电站直流系统是正常运行的基础,是其他电力设备正常运行的必要保障性工具。
        2、直流系统的组成
        变电站直流系统主要由蓄电池组、绝缘检测装置和高频开关电流模块组成。
        在实际的工作调研中我们发现,变电站蓄电池经常采用阀控铅酸蓄电池,并且都安装着高灵敏的智能充电式电流模块。但我们也在大量的数据中发现,极少一部分直流系统的蓄电池采用的是相控式充电电流模块。除此之外,绝大部分的变电站直流系统内部线路连接方式都是采用单母线分段式的双充电连接方式,这种连接方式可控性高、实用性强、便捷性大。
        3、直流系统的常见故障
        3.1蓄电池故障
        蓄电池作为变电站直流系统的主要组成部分,其经常出现无法储存电量的现象。蓄电池出现失效的原因包括了自身质量、工作环境、维修检测等诸多方面。蓄电池自身的质量问题是造成失效后果的首要因素,厂家生产的规格与质量不达标,埋下问题隐患。其次,蓄电池的使用未考虑工作环境的实际情况,不能切实做到按需安装与使用。最后,就是检测人员的业务技能不精通、不达标,无法及时排除解决蓄电池故障问题。
        3.2充电机故障
        充电机的主要作用就是在系统正常运行的情况下对蓄电池组进行充电,以备不时之需。但通过大量的调查数据表明,由于检测人员未按照规定对充电机进行全面具体的检测,使得充电机可能会对其他正常运行的电力设备造成损害,其损害的形式包括了热损伤和其他种类的附加性损伤。损害的范围是广泛的,但受影响最大的还是蓄电池组,其不仅会影响蓄电池组的正常充电还会造成蓄电池内部原件的损害。
        3.3绝缘检测装置故障
        常见的绝缘检测装置故障包括了内部装置烧毁、损伤等形式。绝缘检测装置的正常运行都是依据辐射型原理进行的,其能否正常运行直接关系到系统报警与提示等重要问题。由于内部插件十分灵敏与脆弱,极易在平稳运行状态的变化下出现烧毁、损伤的现象,这也就造成了失地无法及时报警与隔离的问题。


        4、直流系统常见故障及处理措施
        4.1充电机模块故障及处理:
        4.1.1充电机模块输入过压、欠压保护
        当发生充电模块输入过压、欠压保护,微机监控装置中事先设定好相应的交流报警参数,微机监控装置(微机后台)就会发交流过压、欠压报警信息。此时值班人员应用万用表交流500V档位测量供直流两路三相交流电源各线电压是否超过过压或欠压数值。电压正常,可能属于误发信息,应观察馈电屏背面输入输出检测单元工作是否正常,工作灯是否间断闪烁,若一直熄灭不闪烁,则按下输入输出检测单元复归按钮,继续观察监控装置是否还发告警信息。电压不正常则继续观察,随时测量交流电压数值。并上报相关部门。
        4.1.2充电机模块输出过压保护、欠压告警
        充电模块输出电压过高、欠压时用万用表直流500V档位测量充电机输出电压实际值,测量电压值高于或低于设定值,并上报相关部门处理。测量电压值正常,可能属于误发信息,应观察充电屏背面充电机检测单元工作是否正常,工作灯是否间断闪烁,若一直熄灭不闪烁,则按下充电机检测单元复归按钮,继续观察监控装置是否还发告警信息。
        4.1.3充电机模块过温保护
        当充电机模块的散热孔被堵住或环境温度过高导致模块内部温度超过设定值,模块会过温保护无电压输出,当异常清除、温度恢复正常后,模块自动恢复为正常工作。此时值班人员应检查环境温度是否过高、散热孔是否堵塞、模块散热风扇是否转动。如无异常应加强监测,并上报相关部门。每月蓄电池小修时应清扫散热孔或防尘网。
        4.2蓄电池故障及处理:
        4.2.1蓄电池故障,蓄电池在下列情况均需更换:蓄电池内部开路、失效、漏液、外壳破损,严重影响使用。
        4.2.2单个蓄电池电压过高或过低
        蓄电池的维护管理办法中规定:单个电池的下限电压10.8V,上限电压14.1V。当监控系统报蓄电池电压过高或过低时,应用万用表实际测量告警蓄电池端电压,若测量值在正常范围内属误报信息,测量值异常,应检查整个蓄电池组的运行情况,并报相关部门处理。
        5、直流系统的运行维护措施
        5.1蓄电池的日常维护措施
        蓄电池是变电站直流系统的主要组成部分,其承担了断电状态下提供直流电源的作用。其整个工作过程中需要经过用前检测以及用后维护等工作,我们将据此进行分析。
        5.1.1用前检测
        我们在完成蓄电池安装后,要对蓄电池进行充电与放电检测,确保其工作完好。蓄电池在正常运行的状态下,主要以浮充电方式进行充电。我们需要注意的是,一定不要在蓄电池处于“欠充”状态时进行充电,且其适合的浮充电压值应该控制在2.4V/只-2.6V/只。但在用电事故需要马上充电、蓄电池未均充满三个月等情况下可以采用均冲的充电形式,适合的均充电压值应该控制在2.7V/只-2.9V/只。
        5.1.2用后维护
        我们要对经常使用的蓄电池进行定时的全面检测与维护,确保其能正常运行。我们在实际工作过程中要经常对蓄电池的外壳温度和连接端状况进行检测,这一检测工作的频率应每月进行一次为宜。除此之外,我们要在每年的时间里对蓄电池进行放电实验与检测,检测的范围既包括了蓄电池组的内部电量储存容量也包括了其内部活化电池极板的工作情况。我们需要注意的是,在进行放电检测前要对蓄电池进行均充,并静止8个小时后方可进行。
        结语:
        直流系统是变电站的灵魂与核心,维护其正常运行对整个变电站乃至整个电力系统都至关重要。希望上述内容可以对变电站直流系统运行维护的提升有所帮助与指导。
        参考文献:
        [1]刘汶兵. 关于110kV变电站直流系统检修与维护[J].低碳世界,2018(10):110-111.
        [2] 翁华贵,陈秀莲. 浅析变电站直流系统的改造[J]. 无线互联科技. 2011(04)
        [3] 赵巧侠. 浅谈枢纽变电站直流系统及其运行维护[J]. 企业导报. 2012(17)
        [4]王中杰.变电站直流系统蓄电池组的运行和维护策略[J].中国设备工程,2018(18):50-51.
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