变电站直流电源系统运行现状分析

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:王爱军
[导读] 摘要:直流电源系统在变电站中属于一种电源设备,其能够为变电站的各类信号设备、自动装置、事故照明、逆变电源、断路器分、合闸操作及保护装置提供直流电源。
        (阳泉供电公司  山西阳泉  045000)
        摘要:直流电源系统在变电站中属于一种电源设备,其能够为变电站的各类信号设备、自动装置、事故照明、逆变电源、断路器分、合闸操作及保护装置提供直流电源。直流电源的运行是一个独立运作的电源设备,在其运行过程中,不会受到其他设备的影响,即使在外部交流电源中断的情况下,直流电源系统可以有效保证继电保护、断路器动作、不间断电源、自动装置等正常运行。
        关键词:直流电源;运行现状
        引言:
        直流电源系统中蓄电池具有特殊的作用,正常运行时蓄电池处于浮充电状态时,当交流电源或者直流系统的充电机出现故障后,可以直接向直流电机、保护装置、自动化、事故照明系统、控制、通信以及电磁机构提供能量,以此来保障各种直流用电设备的正常运行。可见,直流电源系统运行的可靠性,对变电站的安全运行起着非常重要作用。因此,变电站在日常的维护工作中应当加强对直流电源的维护。
        1变电站直流电源系统运行中存在的问题
        1.1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。
        1.2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围的环境下,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。
        1.3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。


        2对于充电装置的运行状态分析以及维护
        2.1 科学合理的选择变电站蓄电池
        变电站蓄电池是直流系统的重要组成部分,为减少或避免故障的发生,应在源头上把好关,首选应选择性能好、品质高的蓄电池,杜绝使用质量差的蓄电池,其次要做好蓄电池的验收,通过对蓄电池组进行核对性放电试验,测知蓄电池组的实际容量,及時发现电池质量问题,消除潜在的安全隐患。根据变电站保护装置、通信设备、监控系统等直流负荷及交流失电情况下的事故照明负荷情况,科学合理的选择蓄电池的容量,对变电站两组蓄电池的负荷进行合理分配,减少或避免蓄电池在运行及使用过程中出现过放电,有利于延长蓄电池的使用寿命。
        2.2 加强蓄电池的周期性检验工作
        根据相关规程的要求及实际运行状况的需要,应该定期对蓄电池进行核对性充放电试验以及蓄电池内阻测试等试验。同时,对于内阻不符合要求的还应及时进行蓄电池活化处理,对于运行年限超过6年及以上的蓄电池组,应重点加强巡视。并根据蓄电池的检验周期,根据历年实验数据的分析对比,提前做出预测,并提出技改或者整体更换蓄电池的要求。
        2.3 合理开展蓄电池日常维护工作
        在蓄电池实际应用过程中,周围环境及温度均会对蓄电池放电容量、使用寿命及内阻等方面造成影响,导致其开关温度补偿功能灵敏度及调整幅度均比较低,因而保证合理环境温度也就十分必要。在电池实际维护过程中,相关维护人员每天均应当对电池室温环境进行检查,并且要进行较好记录,尽可能使室温控制在22—25℃,可使电池使用寿命得以延长。每天均应当对电池浮充电流进行检查,在检查完成之后应当进行较好记录,若蓄电池浮充电流有突变情况出现,应当将原因及时查明,并且应当进行相应处理。此外,对于电压及终端电压,每个月均应当依次进行检测,在实际检查过程中若个别单体电池的浮充压在2.18V之下,则对于电池组应当实行人工转换,以便能够均匀充电,若在充电之后仍无法恢复到正常情况,则应当及时与厂家联系进行处理。另外,端电压可使电池工作情况得到较好反映,因而在检测过程中不但要对浮充状态进行检查,还应当在放电状态下实行检查。除此之外,每年均应当实行一次容量恢复实验,从而使电池内容量保持充足,使电池内活化物质能够实现活化,使电池容量能够恢复。若有蓄电池不均衡情况出现,则应当进行深度放电,或者在电池运行三个月时,可对电池进行均衡充电,以保证其正常使用。
        2.4不同的蓄电池所具备的充放电特性是不一样的,所以说,在日常的使用过程中,同一款电源同负荷的情况下会因为不同的蓄电池之间存在特性差异而状态不同,这样对于整个直流电源系统工作性能都有着一定影响。因此同一组蓄电池应选择同品牌、用型号、同批次、同生产日期、一致性好的蓄电池进行配组。第二,充电装置运行状态不稳定,输出的直流电源质量不佳,纹波含量高等都会对电池寿命造成严重影响。第三,电池组运行环境不能有效控制。经常出现夏天温度过高,冬天温度过低的运行环境。恶略的运行环境不仅影响电池寿命,紧急情况下将无法满足放电要求,直接导致直流负载过早失电。
        2.5在对蓄电池进行日常维护中需要检查电池连接片和极柱是否松动或出现腐蚀情况;蓄电池整组、单体电压正常;检查安全阀或者周围是否出现酸液;电池壳体是否变形;蓄电池温度是否正常;检测绝缘电阻是不是出现的降低问题等等。另外对充电装置应定期进行校验测试,保证充电机各项运行指标良好,保证直流电能输出的质量。还有就是加强蓄电池环境的管理和有效控制,保证环境温度等指标在要求范围内。
        2.6高压断路器所使用的是直流動力合闸电源。一般情况下,直流动力合闸具有较高的额定合闸电流。所以在出现故障的时候,蓄电池因为受到较大的负荷冲击,放电末端的能够对于直流母线电压值进行调整,这样才能保证一、二次设备在最大范围内正常运行。
        结语
        现今,在直流电源不断完善的过程中,为保证变电站直流电源的正常运行,检修人员的检修质量也应当提升,以此来增强变电站直流电源更好的运行。掌握好的维护经验,才能更好地保证变电站以及整个电网的安全。
        参考文献:
        [1]剜珏.220kV塘桥变电站直流系统运行情况分析[J].瑚州师范学院学报,2016,11(18):46-47.
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