变电站直流系统安全稳定运行的探讨

・１０４・　价值工程　变电站直流系统安全稳定运行的探讨　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｓａｆｅ　ａｎｄ　Ｓｔａｂｌｅ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＣ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　李少华ＬＩ　Ｓｈａｏ—ｈｕａ　（国网忻州供电公司，忻州０３４０００）　（Ｓｔａｔｅ　Ｇｒｉｄ　Ｘｉｎｚｈｏｕ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｘｉｎｚｈｏｕ　０３４０００，Ｃｈｉｎａ）　

摘要：变电站直流系统在运行中普遍存在蓄电池设计规格不统一，充电机运行时过热、损耗过度，绝缘监察装置只能预警，不能选　线等问题。本文提出通过加强参数设置确认、调整设备距离、使用屏蔽措施等方式，建立直流系统质量责任机制、做好直流输出电压以　及交流输入电压的检查等措施来规避这些问题，在对原有变电站直流系统进行功能改造的基础上，减少系统故障，降低运行成本，提　高经济效益。　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｍａｎｙ　ｃｏｍｍｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＣ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｂａｔｔｅｒｉｅｓ　ａｒｅ　ｎｏｔ　ｕｎｉｆｉｅｄ，ｔｈｅ　ｂａｔｔｅｒｙ　ｃｈａｒｇｅｒ　ｏｖｅｒｈｅａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ　ｌｏｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｃａｎ　ｏｎｌｙ　ｗａｒｎｉｎｇ　ｂｕｔ　ｌｉｎｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＳＯ　ｏｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｏｎｆｉｒｍ￣ｉｏｎ　ｏｆ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｓｅｔｔｉｎｇ，ａｄｊｕｓｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｄｉｓｔａｎｃｅ，ｕｓｉｎｇ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｂｕｉｌｄｓ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ＤＣ　ｓｙｓｔｅｍ，ｄｏｅｓ　ａ　ｇｏｏｄ　ｊｏｂ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｈｅｃｋｉｎｇ　ｏｆ　ＤＣ　ｏｕｔｐｕｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　ａｎｄ　ＡＣ　ｉｎｐｕｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｔｏ　ａｖｏｉｄ　ｔｈｅｓｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＤＣ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆａｉｌｕｒｅ，ｒｅｄｕｃｅ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｃｏｓｔ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔ．　关键词：变电站；直流系统；安全稳定运行　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；ＤＣ　ｓｙｓｔｅｍ；ｓａｆｅ　ａｎｄ　ｓｔａｂｌｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　中图分类号：ＴＭ８６６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—４３１１（２０１５）１１－０１０４—０２　

Ｏ引言　在我国变电站中，直流系统是其中非常重要的一个组　成部分，可以说是电站原有交流系统的一项有效补充。而　在我国电力供应需求逐渐增强、电力环境越来越复杂的情　况下，变电站直流系统在运行中普遍存在一些问题，如蓄　电池设计规格不统一，充电机运行时过热、损耗过度，绝缘　监察装置只能预警，不能选线等等。对此，笔者提出通过加　强参数设置确认、调整设备距离、使用屏蔽措施等方式、建　立直流系统质量责任机制、做好直流输出电压以及交流输　入电压的检查等措施来规避以上问题，同时在对变电站直　流系统功能改造的基础上，减少系统故障，降低运行成本，　提高经济效益。（图１）　图１　１直流系统概述　在变电站中，直流系统属于一类可以独立进行操作　的设备，负责向电站中的不同设备提供直流电源，具有　着稳定性、独立性强的特点。当系统电流出现故障而不　作者简介：李少华（１９６９一），男，山西忻州人，毕业于太原电力高　等专科学校，从事电力系统变电运维工作。　能够以正常的方式进行供电时，直流系统则会以蓄电池　的方式继续对不同设备提供电源，并以此保障电站中不　同设备的稳定运行。也正是基于其所具有的这项特点，　就使直流系统目前较为广泛地应用在各单位信号设备、　开关控制等环节之中。同时，在直流系统中也存在着监　控系统，通过该系统的应用，则能够对其结构中蓄电池　目前的运行状态以及数据参数等进行实时的测量与掌　握，并以此帮助我们对系统运行的不同环节进行处理、　提升系统的安全性。　２直流系统运行中可能存在的问题　之前我们已经提到过，直流系统在我国目前的变电站　中具有着非常重要的地位。但是，由于各方面因素的影响，　就使其在实际运行过程中还是不可避免的会存在一定的　问题，具体来讲，其所存在的问题主要有以下几个方面：　２．１蓄电池问题　蓄电池是我们实现直流蓄电的一项重要装置，由于我　国变电站数量较多、且直流系统中往往需要较多个蓄电　池，就使得我们经常会使用不同厂家所生产的蓄电池。而　由于生产厂家的不同，就会因其产品设计的规格以及种类　方面所存在的不同使这部分蓄电池在个体方面往往存在　着较大的指标差异，并使我们在对其开展维护工作时往往　存在标准不统一、处理方式不适合等情况。而如果我们没　有对这部分蓄电池进行良好的处理与保养，就很可能出现　电池使用期限以及功能指标发生变化的情况，并因此可能　造成蓄电池组稳定性的降低，对于整个电网的稳定运行则　会造成较大的安全隐患。　２．２充电机问题　在直流系统中，充电机也是其中非常重要的一项设　备，如果我们在日常工作开展的过程中没有对该项设备进　行细致、全面的保养，就会出现相控电源异化以及电压整　Ｖａｌｕｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　・１０５・　定不到位等情况，进而使该设备在应用过程中经常会出现　过热、损耗过度的情况，并以此使整个直流系统的工作效　果因此降低。　２．３绝缘监察装置　在绝缘装置中，其经常会出现的故障类型主要有插件　烧毁以及装置死机等情况。同时，该装置在实际运行中同　直流系统的拓扑结构存在较大的联系，并会在下级回路的　母线连接中产生环网结构。但是，我国目前很多的绝缘监　察装置都是以辐射性原理开展监察工作的，而这种差异的　存在就会使当失地情况出现时仅仅能够发出警报，但是却　不能够以正确的方式进行选线。　３保障直流系统安全稳定运行的措施　３．１加强充电设备维护　３．１．１对于蓄电池这项设备来说，其所具有的工作　环境往往较为复杂，且非常容易受到环境因素以及人为　因素的损害。对此，就需要我们能够加强变电站中充电　设备以及蓄电池等设备的维护工作，并以设备的保障使　设备所具有的使用寿命以及工作效果都能够以此获得　提升。而在蓄电池实际应用过程中，因充电设备参数设　置的错误以及失误使其充电存在过多以及不足的现象、　充电设备电压以及纹波因逆变电源谐波而产生超标现　象、因相控型充电设备而产生纹波参数超标等是其经常　出现的问题。面对这部分问题，直流系统的维护人员就　应当以加强参数设置确认、调整设备距离、使用屏蔽措　施等方式避免该类型问题的出现。　３．１．２除了设备在使用方式、方法上的准确无误之外，　做好直流输出电压以及交流输入电压的检查也是保障充　电设备稳定运行的一项重要方式。而在开展这部分检查工　作的同时，还需要我们能够对线路中所存在的电流状态、　保护信号的正常性进行细致的判断。在变电站运行的过程　中，如果其中的交流电源因为发生异常而被迫中断工作，　该电站的供电方式则会从交流系统转变为直流系统，并以　蓄电池的方式负责供电工作。而当该种情况出现时，则需　要在保障母线电压负荷满足供电需求的基础上使其能够　以稳定的方式向外实施输出工作。　３．１．３在直流系统实际运行过程中，其会由充电机提　供运行电源。而在此时，直流系统中的蓄电池组则会保持　在浮充的状态，并且只有在交流电源出现故障时才会投入　到工作之中。而为了能够保障蓄电池组在问题出现时能够　及时、正常的投入到供电工作中，就需要不断的提升原有　设备管理水平以及充电设备的维护工作。同时，要需要针　对电站实际情况建立起一套科学、完善的质量责任制，如　果电站工作人员没有按照相关制度规范开展工作，就需要　及时在对其进行适当处罚的基础上责令整改。通过这种严　格管理制度以及奖惩措施的建立，则能够帮助电站在不断　提升管理力度的基础上提升技术水平，并以此最大程度的　使设备故障几率得到降低。　３＿２加强队伍建设　电站直流系统的安全稳定运行离不开电站工作人员　的支持。而从我们以往该项工作的开展经验中也能够了解　到，电站直流系统问题的出现其很大程度上都是由于工作　人员自身业务水平以及职业素养的不足所造成的。对此，　加强电站队伍建设就成为了电站提升直流系统稳定性的　一项重要方式。　具体来说，我们可以从两方面入手：首先，需要做好工　作人员的安全意识教育。电力工作是一项技术性强、复杂　程度高且具有一定安全风险的工作，企业需要能够定期的　以事故展览、专题讲座等方式使工作人员能够以此真正的　认识到电力工作安全生产的重要性，并以对企业安全制度　加强了解的方式不断提升员工自救能力以及安全操作水　平；其次，企业需要加强工作人员的业务技术培训，并从专　项理论以及实际操作等方面不断的提升工作人员理论、技　术水平，使其能够更好的胜任电站维护工作。另外，企业还　需要针对自身情况建立起一套良好的绩效激励机制，以此　激励机制的建立对工作人员所具有的工作主动性、创造性　以及积极性进行激发，对于严格按照规章制度操作、工作　较为突出的员工给予适当的精神以及物质奖励，并以此有　效的提升企业电力工作水平。　４应用效果　在某小区变电站中，我们以上述方式对该电站直流　系统进行了适当的改造与完善，改造前后对比数据如表　１所示。　

表１某小区变电站直流系统改造前后数据对比　１８ｏ天故障发　电站监控人员　工作人员监控　１８ｏ天设备维　生次数　数量（人）　成本（元）　护成本（元）　

改造前　５　３　９０ｏｏ　２５０００　改造后　ｌ　２　６ｏｏ０　２Ｏｏｏ　

４．１经过对电站原有充电设备应用、维护方式的完　善，在电站中加强了蓄电池日常维护的频率与力度，做好　蓄电池应用参数确认故障等，电站蓄电池应用的故障几率　以及运行稳定性同之前相比具有了较大的提升。　４．２对于电站中原有工作人员统一开展了理论、技术　以及安全意识培训，使工作人员在理念、操作水平方面都　获得了一定的提升。在工作量不变的情况下，电站工作人　员数量由以往的３人减至２人，在保障工人休息时间的同　时缩减了维护成本。　５结束语　变电站直流系统在运行中普遍存在蓄电池设计规　格不统一，充电机运行时过热、损耗过度，绝缘监察装置　只能预警，不能选线的问题，本文运用价值工程理论中　的功能分析法对其展开分析，提出有效的安全稳定运行　的措施，极大的改善了直流系统的功能、结构，凸显了其　应用优势，同时在一定程度上节约了运行成本，提高了　经济效益。　参考文献：　［１】常喜强，何恒靖，解大，姚秀萍，艾芊．计及频率差变化率的　低频减载方案的研究『Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１０（０４）．　【２】靳希，沙旦华，曹炜，张菲菲，祁晓卿．考虑暂态频率特性的　孤立电网低频减载方法［Ｊ］．电力科学与技术学报，２０１１（Ｏ４）．　ｆ３１张恒旭，李常刚，刘玉田，黄志龙，庄侃沁．电力系统动态频　率分析与应用研究综述［Ｊ］．电工技术学报，２０１０（１　１）．　［４］郑希云，李兴源，王渝红．基于混沌优化算法的ＰＳＳ和直流　调制的协调优化　电工技术学报，２０１０（０５）．