孫杰 孫卓

摘要：在變電站里，直流系統(tǒng)起到了非常重要的作用，對于不滿足運行要求的直流系統(tǒng)予以更換，使之滿足日益龐大的電網(wǎng)運行的需求。本文主要介紹了更換直流系統(tǒng)的注意事項及具體更換流程。

關(guān)鍵詞：變電站 直流系統(tǒng) 更換改造

電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五大部分組成，在各個部分之間還有相應的信息與控制系統(tǒng)相互聯(lián)系，對電能的生產(chǎn)、傳輸、變換、分配及調(diào)度進行有機控制，而信息與控制采用的大多是直流電源。直流系統(tǒng)包括直流電源裝置、蓄電池、充電裝置、微機監(jiān)控器和直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測系統(tǒng)。

直流系統(tǒng)為變電站提供直流電源，是變電站安全運行的重要保障。它的主要作用是：①正常運行時，作為短路器跳、合閘及機組和其他設備保護與操作控制電源。②變電站交流電壓降低甚至消失時，作為保護動作及機組等其他設備故障時的事故操作電源，以切除故障，保證設備安全和系統(tǒng)的正常運行。③交流廠用電事故中斷時，作為變電站事故照明電源和載波通信設備的電源。因此，直流系統(tǒng)的穩(wěn)定與否，對變電站的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

服役時間較長的變電站中，直流電源系統(tǒng)已不能適應電力系統(tǒng)對直流電源的安全技術(shù)要求。在更換過程中一旦發(fā)生斷線、短路或者接地，都將有可能導致保護裝置誤動或者拒動，造成大面積停電事故，甚至可能造成電網(wǎng)事故。為了保證供電的安全可靠，就要求不停電進行直流系統(tǒng)更換，即在全站不失去直流電源的情況下進行更換。

直流改造過程中，要求舊直流屏不能帶電移出，新直流屏不能帶電就位，以確保設備及人身的安全。新、舊直流屏電路割接的難度大，在舊屏轉(zhuǎn)換為新屏的過程中，如何確保繼電保護及開關(guān)操作所需的直流電源安全可靠，成為改造工程需要解決的關(guān)鍵問題。

十八項反措中要求：新建或改造的變電站直流系統(tǒng)選用充電、浮充電裝置應滿足穩(wěn)壓精度優(yōu)于0.5%、穩(wěn)流精度優(yōu)于1%、輸出電壓紋波系數(shù)不大于0.5%的技術(shù)要求。在用的充電、浮充電裝置如不滿足上述要求，應逐步更換。

我們現(xiàn)在所維護變電站的直流系統(tǒng)基本運行7-8年，基本已到服役年限，需要更換。根據(jù)現(xiàn)行直流系統(tǒng)運行情況找出直流系統(tǒng)存在的問題，有針對性地進行直流系統(tǒng)更新改造，使新的直流系統(tǒng)更安全可靠，適應變電站運行，為其他變電站直流系統(tǒng)更新與改造提供借簽。

針對110kV變電站最近幾年直流系統(tǒng)改造的經(jīng)驗，介紹一下在更換過程中會出現(xiàn)的問題，注意事項及更換方案等。

在110kV變電站，每站只有一套直流系統(tǒng)，根據(jù)具體情況，我們實施不同的更換方案。我們要更換起來比較麻煩一點，做的準備工作就多一點：

首先，開工前，有關(guān)人員應到現(xiàn)場進行勘察，制定施工方案，報經(jīng)主管部門批準。根據(jù)施工方案和現(xiàn)場具體情況制定三錯計劃，施工計劃（步驟），報經(jīng)總工程師，主管部門批準后實施；準備好工具、儀表、儀器和輔助材料；全體施工人員應認真閱讀相關(guān)說明書，圖紙和技術(shù)資料，及本三措計劃，做到施工人員心中有數(shù)；先對新的蓄電池進行全核對性放電試驗。

110kV變電站的直流系統(tǒng)一般包括一組蓄電池組（一般占用一面或兩面屏）、一組充電裝置（一般占用一面屏），還有一面饋線屏。投運時間較長的變電站，主控室都比較大，預留的空屏位比較多，在更換時，我們可以先把新的直流系統(tǒng)安裝調(diào)試好，然后再倒負荷就可以，基本沒什么難度。對投運時間相對較短一點的變電站，為了節(jié)約土地，在主控室基本沒有預留的空屏位，那么我們就得在現(xiàn)有的屏位上進行更換，難度相對較大。

目前，有兩種更換流程：

方案一：更換前的準備工作：①備用蓄電池、充電機組成備用直流系統(tǒng)連接好待用。放在合適的位置，不影響我們拆舊屏、移出及新屏就位的通道。②主控室為輻射性布線的設備，我們提前直流電源將其打連起來。③室外的合閘電源可以短時斷電，不影響設備運行；35kV、10kV設備的控制電源為環(huán)網(wǎng)供電，在新舊饋線更換的過程中，控制回路不會斷電。我們先將備用直流系統(tǒng)與舊的饋線屏相連后，由備用電源供全站直流負荷，斷開舊充電機、蓄電池跟舊的饋線屏的連接，拆除交流電源與舊充電機的聯(lián)系，舊充電機、蓄電池就完全與系統(tǒng)隔離開了，這樣就可以拆除舊的蓄電池屏與充電機屏了。將舊屏移出之后，新的蓄電池屏與饋線屏就可以就位了。將備用直流系統(tǒng)與新饋線屏相連，我們就可以開始倒負荷了。倒完所有負荷后，斷開備用直流系統(tǒng)與舊饋線屏的連接，然后拆除舊饋線屏，將新充電機屏就位，調(diào)試充電機，連接新的蓄電池、充電機與饋線屏。將備用電源退出，整個直流系統(tǒng)改造完成。

方案二：準備工作比較復雜一點。準備備用蓄電池，充電機和饋線屏，組成一組臨時直流系統(tǒng)。將運行的所有負荷倒至臨時饋線屏。這樣，負荷與舊的直流系統(tǒng)就一點關(guān)系也沒有了，在斷開交流電源后，就可以將舊的直流系統(tǒng)全部拆除，將新的系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢，再倒入所有負荷。拆除備用系統(tǒng)，改造完成。

這兩種方案各有優(yōu)缺點：方案一相對來說，對合閘電源斷電的時間稍微長一點，但工作面少，人員都集中在一個工作地點，便于監(jiān)護；方案二，工作面多，放臨時電源的電纜比較費時，但安全系數(shù)比較高。我們在工作時結(jié)合實際情況，選擇最適合自己的方案。

直流系統(tǒng)在任何一個電力系統(tǒng)都具有舉足輕重的作用，因此，直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運行直接關(guān)乎地區(qū)、工廠的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，而要使直流系統(tǒng)穩(wěn)定運行，除了要選擇較好的直流設備外，更重要的是要有素質(zhì)較高的運行人員進行維護和檢查。并有合理的運行規(guī)程和事故應急處理預案，防患于未然，而要做到這些，就要求有關(guān)單位和部門充分認識到直流系統(tǒng)在整個電力系統(tǒng)中的重要性。

隨著我國電力工業(yè)的不斷進步，電力系統(tǒng)向超高壓大容量的方向發(fā)展，為這些大容量電力設備提供控制、保護、信號、操作電源，直流系統(tǒng)的安全可靠、經(jīng)濟運行就必須提到一個新的高度。

直流系統(tǒng)是整個電網(wǎng)的神經(jīng)中樞，電網(wǎng)的安全問題，尤其是在故障情況下，更體現(xiàn)出了直流系統(tǒng)的重要性。直流設備往往是擴大事故的根源，是小開關(guān)控制大開關(guān)的系統(tǒng)。

對現(xiàn)代電網(wǎng)來說，保護設備再先進，自動化程度再高，直流系統(tǒng)還是最關(guān)鍵。特別是現(xiàn)在發(fā)展一體化電源系統(tǒng)。通訊，監(jiān)控，調(diào)度都離不開直流系統(tǒng)了。在電網(wǎng)中，什么設備都可以退出，唯獨直流系統(tǒng)必須實時在線運行。電網(wǎng)系統(tǒng)越來越龐大，直流系統(tǒng)的重要性就越來越明顯。

參考文獻：

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[3]錢銀其.110kV變電站典型設計[J].江蘇電機工程，2007（05）.

作者簡介：孫杰（1980-），男，2003年畢業(yè)于太原重型機械學院，助理工程師。