浅谈变电站直流系统的运行维护
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摘 要：在电网运行的过程中，变电站直流系统发挥着至关重要的作用，对于电网运行的服务效率、运行水平等，都会产生极大的影响，对于社会生产的顺利实施来说，也发挥着重要的作用。随着科技的发展和进步，大量的新设备和新技术的应用，使得变电站直流系统的工作能力得到了进一步地增强。但与此同时，在其运行维护方面，也面临着更大的难度。作为电力系统中一个十分重要的部分，对于变电站直流系统，首先应当理解其基本构成和原理，并结合其中的常见问题，对其运行维护的方法和措施加以明确，才能够确保电力系统的正常运行。
关键词：变电站；直流系统；运行维护
中图分类号：TM63 文献标识码：A
在变电站系统中，直流系统具有非常关键的地位，能够有效地补充交流系统的作用。近年来，随着电力系统复杂程度的不断提高，同时也面临着越来越大的供电压力。而直流系统由于具有良好的可靠性、独立性和稳定性，因而在电网中发挥着越来越大的作用。随着经济与科技的不断发展，直流系统的复杂程度不断提高，技术要求也进一步加强，因而直流系统也面临着更加困难的维修保养问题。对此，应当结合当前变电站直流系统中存在的问题，提高其运行维护水平，从而确保电网的良好供电。
一、变电站直流系统的基本构成及原理
在变电站当中，单母线分段为直流系统提供基础，从而对双电双充的运行模式加以实现，直流系统中应用的蓄电池一般是阀控铅酸形式。直流系统中主要包括蓄电池组、微机绝缘监测设备、高频开关电源整流模块等部分，在实际应用中，直流系统的管理方式为模块式，在各个功能模块中，利用监控系统对运行参数进行采集和测量，对直流系统的运行方式进行自动化的控制，从而能够有效地控制和管理直流系统。在我国大多数变电站中，利用智能高频开关电源充电设备作为直流系统的充电方式，过去的相控整流充电设备正在逐步被淘汰。在变电站当中，可以将直流系统当作独立运行的电源装置，将稳定的直流电源提供给变电站的各种用电设备。通常来说，直流系统结构由于具有良好的独立性、稳定性等特点，因而变电站的运行方式很难对其造成干扰。一旦外部交流电发生故障，难以稳定正常的维持供电，直流系统能够通过内部蓄电池，将直流电源提供给变电站，保持变电站的正常运行。
二、变电站直流系统中的常见问题
（一）充电
在变电站直流系统当中，充电机发挥着很大的作用。但是在变电站的实际运行当中，对于充电机的运行维护，工作人员往往缺乏重视，因而整定的充电机电压时有不稳定的情况。在变电站系统中，还会受到相控电源的影响，较大地损耗充电机，导致充电机内部元器件提高温度，容易将充电机烧坏，对于直流系统的运行状态、充电机的使用寿命等，都会造成极大的影响。
（二）蓄电池
目前，蓄电池的类型、种类等都十分繁多，对于生产厂家不同的蓄电池来说，其运行参数、使用性能等，都会存在着较大的区别。正是由于具有不同种类、不同规格的蓄电池，因此在变电站直流系统的应用中，应更有针对性地对其进行运行维护。但是，在很多变电站中，对于直流系统蓄电池的运行维护较为欠缺，在应用过程中，蓄电池的功能指标、使用寿命等，都会产生改变，从而加剧了蓄电池运行状态的波动，对于蓄电池、电池组的故障发生，也造成了更大的可能性，对于变电站稳定、安全的运行也是较为不利的。
（三）直流系统连线
环网结构是变电站系统中一种主要结构，开关熔丝上下级接线配合难度较大，变电站系统线路的设计也由于环网结构的存在而难度较大。因此，如果直流系统产生故障，排查故障点位置较为复杂，尤其是一些变电站绝缘水平不足，因而此类情况更为严重。因此，在变电站直流系统中，针对开关熔丝上下级配合，如果出现过流、短路等故障情况，可以利用直流回路熔断器、空气开关等提供良好的保护动作，将变电站供电馈线回路的故障元件及时切断或隔离。
（四）绝缘监测装置
在变电站系统当中，插件损坏、装置死机、插件烧毁等，都是绝缘监测装置常见的故障。在直流系统网络拓扑结构来看，会对绝缘监测装置的运行造成影响。下级回路、母线之间，会相互连接形成环网的结构。在变电站中，绝缘监测装置主要是对辐射性检测原理进行应用，使绝缘监测装置发出报警信号，但是对于正确选线问题，却难以有效实现。
三、变电站直流系统的运行维护
（一）重视蓄电池运行维护
在变电站直流系统的运行维护当中，蓄电池的运行维护十分重要。因此，要对蓄电池进行合理的设计，从而确保其具有良好的寿命和容量。然而在实际应用中，时常会发生安装维护不到位、使用操作不恰当的情况。因此，在蓄电池的运行维护中，应进行不断的优化和改进，加强蓄电池的日常巡查工作，对蓄电池的绝缘电阻、外观、报警信号、运行环境、单体电压、运行温度等，都要进行详细地检查。如果采用了铅酸蓄电池，还要定期进行核对性的充放电，如果采用了阀控蓄电池，也要定期进行全核对性充放电。
（二）提高工作人员能力素质
变电站直流系统的运行维护需要由专业的维护人员进行，因此，应努力提高维护人员的能力与素质。可以定期组织培训活动，提高维护人员的理论知识水平与实践操作能力。通过科学有效的管理措施对维护人员进行教育，使其职业素养、业务水平等都得到良好的提高。在变电站直流系统中，具有一定的特殊性，因此，对于安全工作必须高度重视，通过专题讲座、展览等形式，对维护人员的责任意识、安全意识等进行提高，同时使其具备安全工作的水平和自救能力，从而更好地投入到变电站直流系统运行维护工作中。
（三）强化充电设备运行维护
在变电站中，如果由于没有合理地设置监控系统的运行参数，充电设备中的蓄电池将会发生充电不足、过充电等问题。同时在相控型充电设备的影响下，会造成直流系统纹波参数超标的情况。此外，逆变电源谐波对充电设备造成影响，也会对纹波、电压等造成干扰。因此，在直流系统的运行维护中，应当对用电设备进行强化运行维护，以保证蓄电池的稳定安全。在变电站当中，对于充电设备也要进行良好的运行维护，对交流输入电压、直流输出电压等，要进行细致地核查，同时对保护信号、电流信号等参数进行判断。 在变电站运行中，如果交流电源中断了，蓄电池应当将直流电源提供给变电站设备，所以，为了确保直流供电的可靠性，需要对母线电压进行相应地调整，使其能够维持稳定、正常的输出电压状态。在直流系统正常运行的时候，直流电源能够由充电机持续提供，同时保持在浮充的状态。这样，交流电源在发生故障的情况下，直流系统能够得到蓄电池的直接供电。因此，为了对蓄电池的运行状态进行保护，也要强化充电机的运行维护。
（四）应用直流接地故障定位装置
在变电站直流系统当中，直流接地故障定位装置的作用十分巨大。在带电状态下，能够对直流系统的接地故障准确地判断位置，从而在直流系统故障检测中，无需拉回路，对于直流系统安全性的提升有着很大的作用。而且，在直流接地故障定位装置中，对信号注入法进行应用，像直流系统正负母线中直接注入低频交流电压信号，对变电站直流系统的低频交流电流，可以利用交流电流互感器进行检测，同时参考交流电流的大小、相位等信息，对直流系统接地故障的位置进行判断。如果有多个直流电源在变电站系统中，可以对转移负荷法进行应用，在出现直流接地故障的时候，可在正常母线中切换馈线支路，从而在带电状态下对多支路接地故障进行排查。
结论
在当前社会中，电力能源是最为重要的能源之一。随着供电压力的不断增大，为了更好地确保供电质量，直流系统在变电站中发挥了越来越大的作用。而在直流系统的运行中，可能会出现一些故障及问题，从而对正常供电造成影响。对此，应当对变电站直流系统进行良好的运行维护，从而确保变电站的安全稳定运行。
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