（国网阳泉供电公司山西省阳泉市045000）
摘要：直流系统主要为继电保护、通信、后台监控等设备提供直流电源，直流系统的正常运行对变电站的安全稳定起着极其重要的作用。蓄电池组是直流系统的重要组成部分，若蓄电池组有异常将严重影响直流系统的安全、稳定运行。本文通过分析变电站直流系统构成与特点，结合现有维护设备和人员运维技能，提出可行的运维管理措施，以此保证直流系统的安全稳定运行。
关键词：直流系统；蓄电池组；运行维护
1变电站直流系统构成与特点
变电站的直流系统主要由直流电源、直流母线、直流馈线及监控单元、绝缘监察装置组成，其中直流电源包括蓄电池及其充电设备。监控主要是负责远方监视直流系统4个主要模块的运行情况。
1.1充电模块
将站用变或外接站用电提供的交流电整流成直流电，主要实现正常负荷供电及蓄电池的均/浮充电，常采用高频开关电源，一般由多组充电单元并列运行，采取N+1模式，1个模块作为备用。
1.2蓄电池组
作为直流系统的储能元件，现常采用多组阀控式密封铅酸蓄电池串联组成，将电能与化学能相互转化，平时处于浮充电备用状态，在交流失电/事故状态、大电流启动等情况下，蓄电池是负荷的唯一直流电源供给，一般要求事故情况下能独立为变电站直流设备供电2h。
1.3馈线及网络
直流馈线指直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电缆，由于变电站直流用电设备多、分布广泛，直流馈线及网络复杂，主要有环形供电方式和辐射供电方式。
1.4监控单元
对直流系统进行监控管理，负责对直流电源充电装置的交直流电压、直流输出电流和蓄电池电压等电气参数进行测量、显示和控制的装置，负责采集监测各直流模块运行情况，及时将故障异常情况报警及上传远方监控中心。
2蓄电池维护
为保证直流系统安全、稳定运行，防止全站直流电源消失电力生产安全事件发生，本文结合变电站直流系统运行维护相关规定和多年运维经验，提出以下几方面的运维管理措施。
2.1就初始阶段的充放电工作进行阐述
蓄电池内部发生化学反应是不可避免的，正是由于这些化学反应导致蓄电池有自身放电情况的产生，如果完成了安装工作需要第一时间开展充电工作，当然这种操作需要在电压恒定电流限制的情况下。充电工作完成之后需要做标准核容试验，核试验工作需要开展至少三次，如果这三次操作之后，电池的容量还是没有达到既定的容量，一般控制的标准为90%，那么基本可以断定这个电池的质量是不达标的，所以需要果断弃掉。
2.2提高蓄电池组及直流母线欠压设定值
在正常运行情况下，蓄电池绝大部分时间处于浮充电状态，充电电压U=k•N(k的取值范围为2.23-2.25)。蓄电池组一般由103-108个单体蓄电池串联组成，因此最小浮充电压U=2.23×103=229.7V。只有在充电装置故障无输出电压时，蓄电池组放电才会导致直流母线电压和蓄电组端电压下降。多年的运行维护实践证明，性能下降的蓄电池组带全站负荷放电0-2h内，蓄电池端电压会快速下降至210V及以下。为保证在蓄电池放电初期就发出告警信号，可将直流母线欠压告警值由198V提高至209V（即U＝220V（1-5%），从而为变电站巡维人员和检修人员保留充足的故障确认、处理时间，大大提高了直流系统供电可靠性。
2.3浮充和均充
蓄电池组在正常运行的时候是采用浮充电方式进行的，将浮充电压值控制在2.25V，切不可出现欠压的情况，如果有欠压现象发生，那么会直接影响电池的使用寿命，所以一定要有效的避免该种情况的发生，蓄电池一般在正常的状态下使用的时候是不需要进行均衡充电操作的，但是在以下几种情况下需要采取均充充电方式。任意一个电池的浮充电压都在2.18v以下；在一组电池内，单体之间的浮充电压差值在0.1V以上；如果遇到突发状况要求放电后必须在最短的时间内对电池进行再次充电；对未进行均充满三个月等。均衡充电的电池组退出运行的时候，需要保持均充时间在十小时以上。
2.4蓄电池维护
据统计，阀控式铅酸蓄电池的故障，有50%以上是因VRLA(阀控式密封铅酸蓄电池)蓄电池组故障，或因VRLA蓄电池维护不当造成的。通常所说的“免维护”即为:在规定条件下使用期间不需维护的一种蓄电池。所谓蓄电池的免维护是相对传统铅酸蓄电池维护而言，仅指使用期间无需加水。在实际工作中，仍需履行维护手续。在电力行业中极为重视蓄电池的维护工作，包括阀控式铅酸蓄电池的运行与维护。一般应做好以下工作。
2.4.1经常检查的项目
检测蓄电池端电压；
连接处有无松动；
极柱、安全阀周围是否有渗酸与酸雾逸出；
蓄电池壳体有无渗漏和变形。
如有以下情况之一应进行充电:
浮充电压低于21．8V；
放出10%以上的额定容量；
搁置不用时间超过3个月；
全浮充运行达3个月。
2.4.2运行中的维护
应经常检查蓄电池浮充状态是否正常，蓄电池的浮充电压(25℃)应按说明书规定值进行；
蓄电池端子应用螺栓、螺母连接，蓄电池间的连接电压降ΔU＜8mV；
蓄电池组中各单体蓄电池间的开路电压最高与最低差值不大于20mV；浮充时单体蓄电池端电压的最大差值应不大于50mV。
3变电站直流系统运维案例分析
案例为某变电站，是华北网公司第一座常规变电站智能化改造试点项目。该电站的智能化改造方案按照国家电网智能变电站技术要求，完善了变电站全景式数据信息平台、故障信息综合分析决策系统、故障自动处理系统和设备分析系统等全面改造，实现了多层面、多维度、全方位的故障在线分析诊断，建设出了可靠使用、先进智能的变电站架构。其在智能化改造中首先对原有直流系统故障进行了监测：由于断路器涉及到电气机械等很多方面的内容，因此发生故障的情况也很多，大体分为灭孤室的故障和操动机的故障等。避雷器在我国电力系统中的使用年限一般为两年，超出服役期的避雷针容易发生恶化。监测避雷针的故障方法有很多，如总泄漏电流法、补偿法、谐波分析法，随着电子信息技术的进步，在虹桥变电站的智能改造过程中，运用的是数字信号、通信网络技术的检测方法。可以准确地监测处避雷针的工作特性和运行情况。GIS即砌体绝缘组合装置，由于结构复杂和检修工艺繁多，检测难度较大，但是一旦发生故障，后果很严重，对GIS进行在线监测，主要是对其绝缘性能进行在线监测。目前的在线监测技术也很多，主要监测原理是对GIS中局部放点，脉冲出现的波头产生大量特高频电磁信号进行监测完成。
参考文献
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