變電站智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的維護(hù)

1、變電站智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的維護(hù)本文講述了變電站直流操作電源的種類、特點(diǎn)，說明了使用智能高頻開關(guān)電源的基本要求，提出了變電站智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)日常維護(hù)的注意事項(xiàng)。 1 概述    供給變電站二次電路的電源稱為操作電源。操作電源主要向控制、保護(hù)、信號、自動裝置電路供電，同時還作為事故照明電源。     傳統(tǒng)的操作電源有交流操作電源、硅整流型直流操作電源、蓄電池直流操作電源。交流操作電源因執(zhí)行交流操作的繼電器，以及斷路器交流合閘的操動機(jī)構(gòu)可靠性低于直流電源，一般僅用于小型配電房。硅整流型直流操作電源因不能解決事故照明和事故緊急處理的問題

2、，只能在不重要的小型變電站中應(yīng)用。蓄電池直流操作電源的可靠性高，在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，但其充電設(shè)備存在效率不高、功率因素低、紋波大，以及電池保持容量低、壽命短等問題。目前我國許多變電站所使用的直流電源設(shè)備，由于受變壓器或晶閘管自身參數(shù)的限制，直流操作電源存在很多不足之處，例如：初充電流、浮充電流不穩(wěn)，系統(tǒng)紋波電壓過高，控制特性不佳，不便于同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配接實(shí)現(xiàn)監(jiān)控等；充電設(shè)備與蓄電池并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)浮充電電源紋波系數(shù)較大，浮充電壓波動或偏低時，會出現(xiàn)蓄電池脈動充電、放電現(xiàn)象，造成蓄電池組或單體的過早損壞；還存在體積龐大，效率不高，11冗余投資大等不足，應(yīng)該說已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足飛速發(fā)展的電力工業(yè)的需要，

3、逐步將被具有體積小、重量輕、效率高、紋波系數(shù)小、動態(tài)響應(yīng)快、控制精度高、模塊可疊加輸出、N1冗余等特點(diǎn)的智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)所替代。后者將整流器、調(diào)壓裝置、饋出電路、保護(hù)告警電路及監(jiān)控系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，通過計(jì)算機(jī)管理，有效地解決了以往直流操作電源的缺陷。     變電站配備的智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)，包括開關(guān)整流設(shè)備、閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池、直流饋電柜等，雖然設(shè)備不多，但它卻獨(dú)當(dāng)一面，是保障電網(wǎng)供電穩(wěn)定和連續(xù)性的重要設(shè)備。這些設(shè)備維護(hù)得好壞，不僅關(guān)系到智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的可靠性和壽命，而且直接涉及到電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行?？梢?，維護(hù)和使用好智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)是非常重要

4、的。 2 基本要求及注意事項(xiàng)     為保證變電站直流電源系統(tǒng)的可靠性，有條件的應(yīng)盡量從兩個不同的地方引入交流輸入電源，并且兩路交流電源具有自動倒換的功能；要選用可靠性高的智能化、標(biāo)準(zhǔn)化高頻開關(guān)整流設(shè)備，在實(shí)施過程中，要以可靠性、實(shí)用性為基本原則，宜簡勿繁；采用模塊化、熱插拔式結(jié)構(gòu)以便于更換；實(shí)施集中監(jiān)控管理，并合理配置備份設(shè)備。任何新技術(shù)、新設(shè)備未經(jīng)充分驗(yàn)證和試運(yùn)行，絕不得進(jìn)入供電系統(tǒng)。要不斷提高維護(hù)技術(shù)水平，采用集中維護(hù)、遠(yuǎn)程遙信、遙測維護(hù)等手段；要經(jīng)常分析運(yùn)行參數(shù)，預(yù)測故障發(fā)生的時間和部位，作好事故預(yù)想，發(fā)現(xiàn)缺陷及時排除。    

5、; 智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)設(shè)備，其智能化程度高，電池采用免維護(hù)蓄電池，雖然給我們帶來了許多便利，但在使用過程中要注意以下幾個方面，以確保使用安全。     高頻開關(guān)電源系統(tǒng)對環(huán)境溫度要求不高，在540都能正常工作，但要求室內(nèi)清潔、少塵，否則，灰塵加上潮濕會引起主機(jī)工作紊亂。蓄電池則對溫度要求較高，標(biāo)準(zhǔn)使用溫度為25，建議溫度范圍1530。若溫度太低，會使蓄電池容量下降，溫度每下降1，其容量下降1；蓄電池放電容量會隨溫度升高而增加，但壽命降低，如果在高溫下長期使用，溫度每增高10，電池壽命約降低一半。     高頻開關(guān)電源系統(tǒng)中設(shè)置的參數(shù)

6、必須控制在規(guī)定指標(biāo)內(nèi)，在使用中不能隨意改變。     直流電源系統(tǒng)在使用中要避免隨意增加大功率的額外設(shè)備（負(fù)載），也不允許在滿負(fù)載狀態(tài)下長期運(yùn)行。因?yàn)椋ぷ餍再|(zhì)決定了直流操作電源系統(tǒng)幾乎是在不間斷狀態(tài)下運(yùn)行的，增加大功率負(fù)載或在基本滿載狀態(tài)下工作，都會造成整流模塊出故障，嚴(yán)重時將損壞變換器。     由于蓄電池組輸出電流很大，存在電擊危險，因此裝卸、改接導(dǎo)電連接條（線）、輸出線時應(yīng)特別注意安全，使用的工具應(yīng)采取絕緣措施，以保證人身和設(shè)備安全。     不論是在浮充工作狀態(tài)還是在放電檢修測試狀態(tài)，都要保證電

7、壓、電流符合規(guī)定要求。電壓或電流過高可能會造成電池的熱失控或失水，電壓或電流過小會造成電池虧電，這都會影響電池的使用壽命，尤其是前者的影響更大。     在任何情況下都應(yīng)防止電池短路或深度放電，因?yàn)殡姵氐难h(huán)壽命和放電深度有關(guān)。放電深度越深循環(huán)壽命越短。在容量試驗(yàn)或放電檢修中，通常放電達(dá)到容量的3050就可以了。     蓄電池應(yīng)避免大電流充放電，否則會造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質(zhì)脫落，電池內(nèi)阻增大并且溫度升高，嚴(yán)重時將造成容量下降，壽命提前終止。     閥控式密封蓄電池是貧液式電池，無法進(jìn)行

8、電解液比重測量，所以如何判定它的好壞，目前最可靠的方法還是放電法，也可以用電導(dǎo)儀測電池的內(nèi)阻來判定閥控式密封蓄電池的好壞，但準(zhǔn)確性較差。 3 維護(hù)管理     當(dāng)智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)先查明原因，分清是負(fù)載部?還是電源系統(tǒng)，是主機(jī)還是電池組。雖說開關(guān)電源系統(tǒng)主機(jī)有故障自檢功能，但它對面而不對點(diǎn)，更換配件很方便，但要維修故障點(diǎn)，仍須做大量的分析、檢測工作。如果自檢部分發(fā)生故障，顯示的故障內(nèi)容也可能有誤。     3.1 高頻開關(guān)電源部分     高頻開關(guān)電源在正常使用情況下，主機(jī)的維護(hù)工作量很少

9、，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區(qū)，空氣中的灰粒較多，灰塵將在機(jī)內(nèi)（主要在整流模塊內(nèi)）沉積，當(dāng)遇空氣潮濕時會引起主機(jī)控制紊亂造成主機(jī)工作失常，并發(fā)生不準(zhǔn)確告警，另外大量灰塵也會造成器件散熱不好。     一般每季度應(yīng)徹底清潔一次，同時在除塵時檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不良的情況。     定期核實(shí)智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的參數(shù)有無變化，防止人為或無意中改變所設(shè)置的參數(shù)。     每半年應(yīng)對智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢查，以防止均充狀態(tài)與浮充狀態(tài)不能及時轉(zhuǎn)換而造成對蓄電池的損壞。

10、    檢查主機(jī)設(shè)備是否正常，保證直流母線經(jīng)常保持合格的電壓和電池的放電容量；     對主機(jī)出現(xiàn)擊穿、熔斷保險或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動，否則會造成更嚴(yán)重的故障。     3.2 免維護(hù)蓄電池部分     因整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。蓄電池除有存儲直流電能的功能外，其等效電容量的大小與蓄電池容量大小成正比。因此，維護(hù)檢修蓄電池的工作是非常重要的，雖說蓄電池組目前都采用了免維護(hù)電池，但這只是免除了以往的測比重、配制

11、電解液、添加蒸餾水的工作。因工作狀態(tài)和不正常工作狀態(tài)對全球領(lǐng)先的單片機(jī)和模擬半導(dǎo)體供應(yīng)商MicrochipTechnology（美國微芯科技公司）推出4款64及80引腳PIC閃存單片機(jī)。新器件針對成本有限且需要額外輸入/輸出的應(yīng)用設(shè)計(jì)，如工業(yè)、計(jì)算、通訊及消費(fèi)類等應(yīng)用領(lǐng)域。這批質(zhì)優(yōu)價廉的閃存單片機(jī)具有8KB或16KB程序存儲器及納瓦(nanoWatt)技術(shù)，能充分發(fā)揮電源管理的強(qiáng)大功能。     嵌入式控制應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員對那些具有更多輸入/輸出且功耗較低的8位單片機(jī)產(chǎn)品的需求日益增長。Microchip新款PIC18F單片機(jī)具有多達(dá)70引腳的輸入/輸出、8KB或1

12、6KB閃存程序存儲器、768字節(jié)RAM以及納瓦技術(shù)的低功耗模式，可全面滿足上述設(shè)計(jì)需要。     除了提供高度靈活的輸入/輸出，全新PIC單片機(jī)還配備了具有多種編程功能的閃存。它具備可再編程功能，從而通過更短的開發(fā)周期、低成本仿真，以及在現(xiàn)場進(jìn)行功能代碼的靈活變動，進(jìn)一步加快產(chǎn)品上市的步伐。     PIC18Fxx10新增的輸入/輸出將使很多應(yīng)用領(lǐng)域受益匪淺，包括建立安防系統(tǒng)、設(shè)備控制器、視頻控制面板、家庭自動化系統(tǒng)及多個傳感器數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用。此外，新器件具有獨(dú)特的納瓦技術(shù)，可提供電源管理模式，是電池驅(qū)動或低功耗應(yīng)用的理想解決方案。

13、     新器件的其它主要特性包括：     外部時鐘頻率達(dá)40MHz(10MIPS)     內(nèi)部振蕩器頻率范圍由32kHz32MHz(8MIPS)     時鐘失效監(jiān)視器     寬工作電壓范圍：2.05.5V；工作溫度范圍由40125     在線串行編程技術(shù)(InCircuitSerialProgrammingTM，ICSPTM)     10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，有多達(dá)12條通道，采樣

14、率高達(dá)100k/s     兩個模擬比較器，具有可編程欠壓檢測及可編程低電壓檢測功能     SPITM、I2CTM及兩個USART(支持RS485、RS232及LIN)     三個捕獲/比較/PWM模塊蓄電池造成的影響沒有變，所以電源系統(tǒng)維護(hù)工作的重點(diǎn)還在蓄電池部分。     蓄電池工作在浮充狀態(tài)，至少每年進(jìn)行一次放電。放電前應(yīng)先對電池組進(jìn)行均衡充電，以達(dá)到整組蓄電池性能的均衡。放電過程中如有一只達(dá)到放電終止電壓時，應(yīng)停止放電，繼續(xù)放電須先排除落后電池后再放。  

15、;   核對性放電不是追求放出容量的多少，而是發(fā)現(xiàn)和處理落后電池，通過對落后電池的處理再作核對性放電實(shí)驗(yàn)，這樣可防止事故和出現(xiàn)反極性蓄電池。     日常維護(hù)中也可在一組電池中選用810只蓄電池作為標(biāo)示電池，對其進(jìn)行定期測量并做好記錄，作為了解整組蓄電池工作情況的參考依據(jù)。     蓄電池日常維護(hù)還需經(jīng)常檢查的項(xiàng)目有：清潔并檢測端電壓、溫度；連接處有無松動腐蝕現(xiàn)象，檢測連接條壓降；外觀是否完好，有無鼓肚變形和滲漏現(xiàn)象；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；當(dāng)發(fā)現(xiàn)電壓反極性、壓降大、壓差大和酸霧泄漏的電池時，應(yīng)及時處理，對

16、不能恢復(fù)的蓄電池要及時更換；不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯(lián)在一起，否則可能會對整組蓄電池帶來不利影響。對壽命已到的電池組要及時更換，以免影響到電源系統(tǒng)和設(shè)備主機(jī)。 4 結(jié)語     再好的設(shè)備都有壽命期，也會出現(xiàn)各類故障，但維護(hù)工作做得好可以延長壽命并減少故障的發(fā)生，不要因?yàn)楦咧悄?、免維護(hù)而忽略了本應(yīng)進(jìn)行的維護(hù)工作，預(yù)防在任何時候都是安全運(yùn)行的重要保障。  責(zé)任編輯：江琦淺談直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)孫成寶1、徐海明2 1樂山電業(yè)局；2大連理工大學(xué) 摘  要介紹GZDW型智能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)組成及工作原理和它的運(yùn)行

17、與維護(hù)；在運(yùn)行與維護(hù)中常見故障的處理。關(guān)鍵詞 1 、引言在變電站中，直流電源是核心，為斷路器分合閘及二次回路中的儀表、繼電保護(hù)和事故照明等提供直流電源，它的重要性就可想而知了，它就相當(dāng)于是變電站整個二次系統(tǒng)的心臟，為二次系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供動力。但是很多二次技術(shù)人員都只對變電站的保護(hù)回路及控制回路等比較重視而對為繼電保護(hù)回路提供能量的直流系統(tǒng)的重要性就忽視了。平時維護(hù)一般只是進(jìn)行一些簡單的蓄電池電壓測試和絕緣監(jiān)視等。這就使直流系統(tǒng)往往運(yùn)行在不可控的狀態(tài)，這是相當(dāng)危險的。下面簡單談一下直流系統(tǒng)的組成及工作原理和它的運(yùn)行與維護(hù)。2 、典型GZDW直流系 統(tǒng)的組成及工作原理直流系統(tǒng)主要由充電

18、模塊、控制單元、直流饋電單元（合閘回路、控制回路、保護(hù)回路、信號回路、公用回路以及事故照明回路等）、降壓單元、絕緣監(jiān)測、蓄電池組等組成。其中最主要的設(shè)備就是充電模塊和蓄電池組。近年來，隨著電力技術(shù)的發(fā)展，高頻開關(guān)模塊型充電裝置已逐步取代相控型充電裝置，而閥控式密封鉛酸蓄電池已逐步取代固定型鉛酸蓄電池。電力系統(tǒng)現(xiàn)在使用的高頻開關(guān)電源整流系統(tǒng)比較老式直流系統(tǒng)的最大區(qū)別是模塊化配置，比如GZDW型智能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)根據(jù)功能可劃分為高頻開關(guān)整流模塊、監(jiān)控模塊、配電監(jiān)控模塊、調(diào)壓硅鏈模塊、絕緣監(jiān)測模塊、交流配電單元、蓄電池監(jiān)測儀、蓄電池組、饋電單元幾部分。圖1  系統(tǒng)原理框圖圖1

19、0; 系統(tǒng)原理框圖下面簡單分析各個部分的工作原理和功能。交流配電單元:直流系統(tǒng)一般都有兩路交流電輸入，正常時交流電輸入切換開關(guān)置于“自動”位置， 1路工作，2路備用，交流電經(jīng)交流輸入空氣開關(guān)、交流接觸器、避雷器等送至各個充電模塊。高頻開關(guān)充電模塊：三相三線交流電380VAC經(jīng)三相整流橋整流后變成脈動的直流，在濾波電容和電感組成的LC濾波電路的作用下，輸出約520VDC（2.34X220）左右的直流電壓，再逆變?yōu)楦哳l電壓并整流為40KHZ的高頻脈寬調(diào)制脈沖電壓波，最后經(jīng)過高頻整流，濾波后變?yōu)?20VDC的直流電壓，經(jīng)隔離二極管隔離后輸出，一方面給蓄電池充電，另一方面給直流負(fù)載提供正常工作電流。充

20、電模塊內(nèi)部有監(jiān)控板能監(jiān)視、控制模塊運(yùn)行情況。由于充電模塊本身具有CPU，充電模塊也可以脫離監(jiān)控模塊獨(dú)立運(yùn)行。調(diào)壓硅鏈模塊：充電模塊在蓄電池浮充時輸出一般約為240VDC左右（2.02.25X2V為單體的電池個數(shù)），在蓄電池均充時一般約為250VDC左右（2.32.35X2V為單體的電池個數(shù)）送至合閘母線，蓄電池則經(jīng)蓄電池總保險送至合閘母線，正常時調(diào)壓硅鏈的控制開關(guān)置于“自動”位置，經(jīng)硅鏈自動降壓后輸出穩(wěn)定的220VDC，送至控制母線，以上兩部分共同組成直流輸出系統(tǒng)。當(dāng)自動調(diào)壓模塊控制電路發(fā)生故障時，可以通過手動調(diào)整，使其輸出在合理范圍內(nèi)。調(diào)壓硅鏈模塊實(shí)際分五組，每組由10個硅二極管組成，每組可

21、降0.7X10=7V，五組總共可降5X7V=35V電壓。調(diào)壓硅鏈模塊設(shè)計(jì)余度較大，其輸出電流可短時間超出額定值的23倍而不至于立刻燒毀硅鏈。調(diào)壓硅鏈模塊要是斷開，整個控制母線就無電壓，也就是整個二次設(shè)備無直流電源。現(xiàn)在有種接線方式是在控制母線也掛一個充電模塊，設(shè)置為手動狀態(tài)，輸出電壓調(diào)為220V，作為調(diào)壓硅鏈模塊壞時的備用。配電監(jiān)控模塊：主要是對交流輸入和直流輸出的監(jiān)控，可檢測三相交流輸入電壓，蓄電池組端口電壓，蓄電池充/放電電流，合閘母線電壓，控制母線電壓，負(fù)載總電流；并且實(shí)現(xiàn)空氣開關(guān)跳閘，防雷器損壞，蓄電池組電壓過高/過低，蓄電池組充電過流，蓄電池組熔絲斷，合閘母線過/欠壓，控制母線過/欠

22、壓，各輸出支路斷路等故障告警。絕緣監(jiān)測模塊：用于監(jiān)控直流系統(tǒng)電壓及其絕緣情況，在直流系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣強(qiáng)度降低（220V直流電壓系統(tǒng)一般為低于25KW，110V直流電壓系統(tǒng)一般為低于7KW）等異常情況下，發(fā)出聲光告警，并能找出對應(yīng)的支路號和對應(yīng)的電阻值。監(jiān)控模塊：用于對充電模塊的監(jiān)控板、配電監(jiān)控模塊、絕緣監(jiān)測模塊等下級智能監(jiān)控模塊實(shí)施數(shù)據(jù)搜集并加以顯示；也可根據(jù)系統(tǒng)的各種設(shè)置參數(shù)進(jìn)行告警處理、歷史數(shù)據(jù)管理等；同時對這些處理結(jié)果加以判斷，根據(jù)不同的情況進(jìn)行電池管理，輸出控制和故障回叫等操作；此外還包括LCD、鍵盤等人機(jī)界面設(shè)備；可實(shí)現(xiàn)與后臺機(jī)的通訊，將數(shù)據(jù)上傳。蓄電池組：作為全站直流系統(tǒng)的后備電源，在

23、充電模塊停止工作時，蓄電池?zé)o間斷的向直流母線送電；此外，在電磁式斷路器進(jìn)行合閘操作時，合閘電流大于100A，此時蓄電池成為合閘電源。                                       

24、                          GZDW型智能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)自動控制的正常運(yùn)行程序過程為：充電裝置正常時浮充電運(yùn)行，根據(jù)需要設(shè)定時間（一般為3個月）采用1.0I10充電電流進(jìn)行恒流充電，當(dāng)蓄電池組端電壓上升到限壓值時（2.32.35X2V為單體的電池個數(shù)），自動轉(zhuǎn)為電壓為（2.32.35X2V為單體的電池個數(shù)）的恒壓充電，

25、1.0I10充電電流逐漸減小，當(dāng)充電電流減小至0.030.05I10電流值時充電裝置倒計(jì)時開始啟動，當(dāng)整定的倒計(jì)時結(jié)束時，充電裝置將自動轉(zhuǎn)為正常的浮充電運(yùn)行，這就完成一個循環(huán)，使蓄電池隨時具有滿容量狀態(tài)，確保直流電源運(yùn)行的安全可靠。正常浮充運(yùn)行 13個月    恒流充電 電壓升至整定值   恒壓充電  電流減小至整定值    正常浮充運(yùn)行              &

26、#160;                                 3、 直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)現(xiàn)在電力系統(tǒng)的變電站一般都是無人值守的，GZDW型智能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)可通過監(jiān)控串口與變電站后臺的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)通訊，可在調(diào)度端實(shí)現(xiàn)對直流系統(tǒng)的“三遙”。但還是需要定期進(jìn)行一般性的

27、清掃、日常檢查等工作。一般220KV及以上變電站按照每天一次，110KV變電站按照一周兩次進(jìn)行周期巡視。在下列情況時要加強(qiáng)巡視：1、  新投運(yùn)的設(shè)備；2、  在高溫季節(jié)、高峰負(fù)荷期間和電磁式開關(guān)動作頻繁時；3、  在雷雨季節(jié)有雷電發(fā)生后；4、  在直流系統(tǒng)或蓄電池的工況不良時；5、  特殊用電期間。由于直流電壓為220VDC，在日常維護(hù)中，即使無交流電源接入，系統(tǒng)也處于帶電狀況。考慮到220V電源對操作人員及設(shè)備安全均有一定的危險性，直流回路最怕正極和負(fù)極間短路，工作時應(yīng)戴絕緣手套，使用絕緣工具，必須防止麻痹大意所造成的人身或系統(tǒng)事故。 3.1

28、 直流屏室和蓄電池室的管理基本要求：保障室內(nèi)環(huán)境的溫度、相對濕度、潔凈度、靜電干擾、噪聲、強(qiáng)電電磁干擾等要素符合機(jī)房內(nèi)電源設(shè)備和控制設(shè)備的要求，保障設(shè)備的性能的穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、生產(chǎn)安全，保障控制設(shè)備的正常供電和蓄電池的應(yīng)急放電；保障設(shè)備的機(jī)械性能完好，設(shè)備電氣性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，與設(shè)備相關(guān)的技術(shù)資料、原始記錄齊全。蓄電池組室應(yīng)安裝空調(diào)保證溫度應(yīng)在25°C左右，溫度對蓄電池的壽命影響較大，若在35°C 及以上的持續(xù)溫度下運(yùn)行，預(yù)期壽命減少一半。溫度過低，充電時產(chǎn)生氫氣使內(nèi)壓增高，電解液減少，蓄電池壽命也將縮短。3.2充電裝置的運(yùn)行及維護(hù)運(yùn)行人員或?qū)Ｂ氈绷骶S護(hù)人

29、員應(yīng)對充電設(shè)備進(jìn)行如下的巡視檢查：三相交流輸入電壓是否平衡或缺相，運(yùn)行噪聲有無異常，各保護(hù)信號是否正常，直流輸出電壓值（合母、控母）和電流值是否正確，各充電模塊的輸出電流是否均流，正負(fù)母線對地的絕緣是否良好，裝置通訊是否正常等。運(yùn)行人員或?qū)Ｂ氈绷骶S護(hù)人員特別要注意充電模塊自動均充是否準(zhǔn)時定期，均充時的充電電流和充電電壓是否正確；雷電發(fā)生后應(yīng)及時檢查直流裝置的防雷裝置和充電裝置工作是否正常；每月對充電裝置作一次清潔除塵工作。充電裝置內(nèi)部故障時，應(yīng)及時把故障充電裝置取下退出運(yùn)行，這就是模塊化配置的好處，在設(shè)計(jì)上采用N+1的方式，少一個充電裝置不影響運(yùn)行，應(yīng)及時把壞的充電裝置返廠家修理，這期間加強(qiáng)對

30、直流裝置的巡視。3.3 蓄電池的運(yùn)行及維護(hù)    500KV變電站一般裝設(shè)兩組蓄電池，可互為備用。220KV、110KV一般裝設(shè)一組蓄電池，其實(shí)在有條件時220KV最好裝設(shè)兩組蓄電池，因220KV的繼電保護(hù)裝置是雙重化的，從電流互感器二次側(cè)到斷路器跳閘線圈都是雙重化，因此，直流系統(tǒng)也宜相應(yīng)的設(shè)置兩組，分別對兩套保護(hù)及跳閘線圈供電，以利系統(tǒng)安全運(yùn)行。                  &#

31、160;      在正常運(yùn)行情況下，變電站的二次設(shè)備只需由充電模塊來供電就行了。現(xiàn)有的變電站，斷路器一般有電磁合閘方式和儲能合閘方式兩種。在電磁式斷路器進(jìn)行合閘操作時，要求直流電源能提供瞬時的合閘電流（20200ms內(nèi)提供數(shù)百安培的大電流），顯然僅由充電模塊來供電是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這時蓄電池組就發(fā)揮了重要的作用，它能無間斷地提供大電流，保證斷路器的正常合閘，這也是直流系統(tǒng)為什么要有合閘母線的原因了。在儲能合閘方式下，合閘電流遠(yuǎn)小于充電模塊的額定輸出電流，不用蓄電池來合閘。現(xiàn)在新建的變電站一般都是這種儲能式的斷路器，這時直流系統(tǒng)也就可以不要合閘母線

32、。當(dāng)電網(wǎng)事故，必然使交流輸入電壓下降，當(dāng)充電模塊不能正常工作時，蓄電池?zé)o間斷的向直流母線送電，毫不影響直流電源屏的對外功能，保證二次設(shè)備和斷路器的正確動作，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。而作為最后保障的蓄電池，如果其容量的不足將會產(chǎn)生嚴(yán)重后果。所以，蓄電池的重要性就就可想而之了，其維護(hù)、在線監(jiān)測一直是大家最為關(guān)心的問題。電池巡檢儀作為在線監(jiān)測裝置，可實(shí)時發(fā)現(xiàn)落后或故障電池，并可檢測電池組的溫度是否處于正常范圍內(nèi)，但直流系統(tǒng)工作時輸出電流較小，電池容量的不足或漏液、破損很難通過電池巡檢儀發(fā)現(xiàn)，而電池內(nèi)阻和電池容量的在線測試，準(zhǔn)確度依舊不高，其測量精度和可靠程度通常只用于定性分析。所以還是需要運(yùn)行人員或?qū)Ｂ?/p>

33、直流維護(hù)人員對蓄電池進(jìn)行巡視。巡視項(xiàng)目如下：檢查蓄電池連接片有無松動和腐蝕現(xiàn)象，殼體有無滲漏和變形，是否清潔；極柱與安全閥周圍是否有酸霧溢出；絕緣電阻是否下降；蓄電池溫度是否正常25°C左右；測試單只蓄電池電壓和內(nèi)阻（一般為幾十幾m）是否正常。最好能每半月進(jìn)行一次斷開直流系統(tǒng)交流輸入電源，讓蓄電池來供電，10分鐘后測試合母電壓（也就是蓄電池組端電壓）和控母電壓及直流電流是否正常。以此來保證作為最后保障的蓄電池工作正常。還要注意對備用擱置的蓄電池的維護(hù)，因蓄電池要自放電而減少容量，應(yīng)用便攜式充電機(jī)每3個月進(jìn)行一次補(bǔ)充充電。由于電池品牌、型號及電池狀況的不同，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況通過監(jiān)控模塊重

34、新調(diào)整電池充電參數(shù)，以保證電池處于良好工作狀態(tài)。蓄電池壽命一般為10年左右，影響蓄電池壽命的主要因素有：1、過放電2、放電電流過大或過小，一般應(yīng)用I10（蓄電池的額定容量/10）的放電電流3、浮充電壓設(shè)置不合理4、充電電流過大或過小，一般應(yīng)用I10（蓄電池的額定容量/10）的充電電流5、充電設(shè)備的性能6、溫度。通常以標(biāo)準(zhǔn)溫度25°C下10h放電率（I10）的容量為蓄電池的額定容量。核對性放電用I10的放電電流放電5小時，2V的蓄電池端電壓不低于2V則蓄電池容量合格。全核對性放電用I10的放電電流放電10小時，2V的蓄電池端電壓不低于1.8V則蓄電池容量合格。新安裝的蓄電池在補(bǔ)充電后，

35、應(yīng)進(jìn)行全核對性放電實(shí)驗(yàn)，以考核電池容量。變電站只有一組蓄電池時，在運(yùn)行中一般用核對性放電來考核蓄電池的容量是否合格，周期可為1-2-2-1方式。即新投運(yùn)1年內(nèi)進(jìn)行一次，此后每2年進(jìn)行一次，運(yùn)行5年后每年進(jìn)行一次。在核對性放電中需要注意以下幾點(diǎn)：1、為了確保直流系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠，蓄電池不能退出運(yùn)行，當(dāng)有單只蓄電池端電壓低于2V或蓄電池組端電壓降至2X N（2V為單體的電池個數(shù)）時應(yīng)立即停止放電進(jìn)行補(bǔ)充充電。2、放電器電流=I10-全站直流負(fù)載電流，這樣總的放電電流才是I10。3、變電站內(nèi)有電磁式斷路器退出它的重合閘或者備自投裝置，并且這期間不要合電磁式斷路器。4、當(dāng)有單只蓄電池端電壓低于2V，

36、其內(nèi)阻大于正常時，說明這只蓄電池的容量已不足，不能正常運(yùn)行。因?yàn)樾铍姵亟M都是串聯(lián)的，這只蓄電池的內(nèi)阻增大，它內(nèi)阻的分壓就大，當(dāng)大到一定的值時，就會蓄電池組不能輸出。這時需要立即把它取下退出運(yùn)行。怎么取下呢？不能直接把該蓄電池的連線斷開，這樣整個蓄電池組就退出運(yùn)行了，這是非常危險。我向大家推薦一種方法，就是事先準(zhǔn)備好一個大功率的二極管，二極管的P極與該蓄電池的負(fù)極連線的另一端連接好，二極管的N極與該蓄電池的正極連線的另一端連接好，這樣該蓄電池就被二極管短接，再斷開該蓄電池的連線，取下蓄電池，把連線接好，取下二極管即可，這樣就不會影響蓄電池組正常運(yùn)行。這時還需要重新調(diào)整監(jiān)控模塊的蓄電池充電參數(shù)，因

37、為少了一個蓄電池充電參數(shù)相應(yīng)的也要變小，否則對剩下蓄電池就會出現(xiàn)過充。單體蓄電池是2V的最少只數(shù)為103只，單體蓄電池是12V的最少只數(shù)為17只。4 常見系統(tǒng)故障的原因及處理直流系統(tǒng)的故障有很多，就不一一列出了，只舉幾個常見的故障。4.1 閥控蓄電池的故障和處理1）  閥控蓄電池殼體鼓脹變形造成的原因有：充電電流過大，充電電壓超過了2.4V X N(2V為單體的電池個數(shù))；蓄電池內(nèi)部有短路或局部放電等造成溫升超標(biāo)；閥控失靈使蓄電池不能實(shí)現(xiàn)高壓排氣，內(nèi)部壓力超標(biāo)等。處理方法：進(jìn)行核對性放電，容量達(dá)不到額定值80%以上的蓄電池應(yīng)進(jìn)行更換；運(yùn)行中減少充電電流，降低充電電壓，檢查安全閥體是否

38、堵死。2）  浮充電時，蓄電池電壓偏差較大（大于平均值±0.05V）造成的原因：蓄電池制造過程分散性大；存放時間長，又沒按規(guī)定補(bǔ)充電。處理方法：質(zhì)量問題，應(yīng)更換不合格產(chǎn)品；存放問題，應(yīng)按要求進(jìn)行全容量反復(fù)充放23次，使蓄電池恢復(fù)容量，減少電壓的偏差值。3）  運(yùn)行中浮充電壓正常，但一放電，電壓很快下降到終止電壓值造成的原因：蓄電池內(nèi)部失水干，電解物質(zhì)變質(zhì)。處理方法是更換蓄電池。4）  核對性放電時，蓄電池放不出額定容量造成的原因：蓄電池長期欠充電，單體蓄電池電壓浮充時低于2.232.28V，造成極板硫酸鹽化；深度放電頻繁（如每月一次）；蓄電池放電后沒有立

39、即充電，極板硫酸鹽化。處理方法：浮充電壓運(yùn)行時，單體蓄電池電壓應(yīng)保持在2.232.28V；避免深度放電；對核對性放電達(dá)不到額定容量的蓄電池，應(yīng)進(jìn)行3次核對性放電，若容量仍達(dá)不到額定容量的80%以上，應(yīng)更換蓄電池組。4.2 系統(tǒng)監(jiān)控故障和處理   GZDW系統(tǒng)監(jiān)控模塊核心由486CPU的工控主板組成，監(jiān)控模塊作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲處理的中心，匯集了系統(tǒng)所需的全部數(shù)據(jù)和信息。通常造成監(jiān)控告警的主要原因有：（1）系統(tǒng)硬件、軟件故障；（2）錯誤的系統(tǒng)設(shè)置；（3）用戶端產(chǎn)生的告警信息。日常維護(hù)中大部分告警信息都可通過監(jiān)控器的相應(yīng)記錄進(jìn)行查詢。系統(tǒng)電氣故障應(yīng)更換相應(yīng)器件，用戶端故障

40、則由各制造商作出相應(yīng)處理。受直流系統(tǒng)的工作環(huán)境和操作過程影響，少數(shù)情況下外界干擾或監(jiān)控內(nèi)部硬件“瞬間故障”可能造成系統(tǒng)誤告警或監(jiān)控死機(jī)現(xiàn)象。出現(xiàn)無法自動恢復(fù)的軟件故障可通過系統(tǒng)菜單中所提供的“初始化”功能對監(jiān)控器進(jìn)行重新設(shè)置，需注意的是初始化后系統(tǒng)參數(shù)必須重新輸入。所以系統(tǒng)調(diào)試開通后，戶應(yīng)記錄下所需的參數(shù)設(shè)置。如“初始化”無法排除系統(tǒng)故障，則必須將其退出運(yùn)行，由廠方專業(yè)人員進(jìn)行檢查修復(fù)。監(jiān)控系統(tǒng)另一類常見故障是通信故障，GZDW系統(tǒng)采用的是RS422串行隔離通信口進(jìn)行內(nèi)部通信。RS422采用全雙工平行驅(qū)動和差分輸入方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，系統(tǒng)抑制共模干擾能力強(qiáng)、通訊速率高，各監(jiān)控單元信號可實(shí)時傳輸。

41、由于系統(tǒng)采用詢問方式進(jìn)行通信，當(dāng)整流模塊或檢測裝置內(nèi)部故障時，工控機(jī)未能按時收到其反饋信息。監(jiān)控程序會作出短時間的等待，通信速度會有所降低。如連續(xù)3次未能收到協(xié)議規(guī)定格式的反鍋詐，工控機(jī)將顯示相應(yīng)單元通信不暢。造成通訊不暢通無阻原因較多，常用解決方法為：（1）檢查對應(yīng)設(shè)備是否已開機(jī)工作，通訊線是否聯(lián)接好，若否，則開啟相應(yīng)設(shè)備，聯(lián)接好通訊線；（2）檢查主監(jiān)控“系統(tǒng)配置”和“設(shè)備配置”各參數(shù)設(shè)置是否與實(shí)際情況一致。若否，則參照基本操作修改相應(yīng)參數(shù)設(shè)置；（3）如果是整流模塊通訊不暢，則在上述基礎(chǔ)上再檢查各整流模塊地址號是否有重疊，以及地址號與主監(jiān)控“設(shè)備配置”中模塊號設(shè)置是否一致。若否，應(yīng)參照基本操

42、作重新設(shè)置地址號及模塊號。4.3 直流系統(tǒng)絕緣故障和處理直流系統(tǒng)的正、負(fù)母線絕緣電阻均不能低于規(guī)定門限值，當(dāng)任何一點(diǎn)出現(xiàn)接地故障時將會打亂變電站的整個正常運(yùn)行秩序，造成控制、信號、保護(hù)的嚴(yán)重紊亂，必須迅速排除故障，以免出現(xiàn)兩點(diǎn)同時接地短路而造成的直流系統(tǒng)熔斷器熔斷及使斷路器出現(xiàn)誤動、拒動等。GZDW系統(tǒng)絕緣監(jiān)測有母線監(jiān)察和支路巡查兩種方式。母線監(jiān)測式僅監(jiān)測母排同保護(hù)地間絕緣電阻的變化情況。支路巡查則可同時監(jiān)測母排和各支路的絕緣狀況，并作出相應(yīng)告警。發(fā)生絕緣告警的主要原因有以下：其分路出線受潮、破損或負(fù)載設(shè)備安裝錯誤； GZDW系統(tǒng)在運(yùn)輸、開箱、安裝過程中出現(xiàn)的導(dǎo)電異物等。查找直流接地故障的一般

43、順序：（1）分清接地故障的極性，粗約分析故障發(fā)生的原因：長時陰雨天氣，會使直流系統(tǒng)絕緣受潮，室外端子箱、機(jī)構(gòu)箱、接線盒是否因密封不良進(jìn)水等；站內(nèi)二次回路上有無人員在工作、是否與工作有關(guān)。（2）將直流系統(tǒng)分成幾個不相聯(lián)系的部分，即用分網(wǎng)法縮小查找范圍。（3）對于不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路，利用“瞬停法”（一般不應(yīng)超過3s），各站應(yīng)根據(jù)本站情況在現(xiàn)場運(yùn)規(guī)中制定拉路順序；對于較重要的直流負(fù)荷，用轉(zhuǎn)移負(fù)荷法，查找該分路所帶回路有無接地。（4）如果接地點(diǎn)是在GZDW系統(tǒng)內(nèi)，可以采用逐段排除來確認(rèn)告警具體位置。具體方法是：依次抽出充電模塊；斷開各功能單元和母線間的熔斷器連接；斷開蓄電池接入開關(guān)。分

44、段、分步測量故障母線同保護(hù)地間的電壓狀況。通常，GZDW系統(tǒng)出廠后發(fā)生電氣故障可能性較小，在找出“故障段”后，其故障點(diǎn)多可通過目測直接發(fā)現(xiàn)。（5）確定接地點(diǎn)所在部位后，再逐步縮小范圍認(rèn)真查找，直到查出接地點(diǎn)并消除為止。在實(shí)際工作中，由于直流輸出通常不便全部同時斷開，一般采用斷開一回路，立刻判斷故障是否消失，若告警依舊，立刻合上此輸出饋路，再斷開另一回路，重復(fù)以上過程來判斷接地點(diǎn)。由于站內(nèi)負(fù)載間可能存在環(huán)路電阻R,當(dāng)R小于絕緣電阻告警門限值或多路同時告警的時候，此種方式容易得出錯誤的結(jié)果。逐路開斷后錯誤認(rèn)為接地點(diǎn)位于GZDW系統(tǒng)內(nèi)部，所以在情況不明時，必須同時斷開全部饋電回路來進(jìn)行判斷。5結(jié)束語應(yīng)該說直流系統(tǒng)相對于繼電保護(hù)是比較簡單的，只要我們從上到下重視它，認(rèn)真學(xué)習(xí)和執(zhí)行電力系統(tǒng)關(guān)于直流系統(tǒng)的規(guī)程規(guī)定，是完全可以做到安全運(yùn)行的。