敬海兵,付 強,朱祚恒
(國網四川省電力公司達州供電公司,四川 達州 635000)
某變電站直流系統(tǒng)作為繼電保護裝置、安全自動裝置等設備的動力源,是變電站二次系統(tǒng)的重要組成部分。如果直流系統(tǒng)出問題,導致各類保護、安全自動裝置不能動作,必然造成全站失壓。因此,對變電站直流系統(tǒng)定期維護是相當重要的。
220 kV變電站內直流系統(tǒng)原理如圖1所示,正常運行方式為:母聯(lián)開關ZK7在分位,2條母線分裂運行。要對1號蓄電池組進行全核對性放電試驗時,首先要將母聯(lián)開關ZK7合上,然后再將1號蓄電池組退出運行。在合母聯(lián)開關ZK7前要先測量2組蓄電池的輸出電壓壓差是否達到合環(huán)要求(一般不超過5 V)。合上母聯(lián)后,確認2段母線確實已經連接后再進行試驗。試驗最直接的方法就是在2號直流屏主監(jiān)控器上手動調節(jié)電池充電參數(shù)至均充值,再檢查1號直流屏上母線電壓是否也升高至均充值。該步驟相當重要,因為系統(tǒng)內必須保證有蓄電池在運行,不然可能導致Ⅰ段母線失壓。
當變電站蓄電池組中有1只或者幾只蓄電池因容量不足退出運行時,必須將充電機充電參數(shù)重新設定為與蓄電池個數(shù)搭配的電壓,以防止過充。例如:有108只蓄電池的蓄電池組,其中有2只蓄電池因容量不足退出運行,均充電壓應該設置為106只電池時的電壓。蓄電池在合理的浮充狀態(tài)下,使用壽命最長,如果充放電控制不合理,浮充電壓值設置過低,會在電池極板內部形成不可逆的硫酸鹽,造成電池內阻增加、容量下降,使蓄電池的使用壽命降低。
在對蓄電池進行全核對性放電試驗時,一般以I10(10 h率放電電流)進行放電,只要任何一只蓄電池電壓低于1.8 V即可停止放電,不可使其處于過放電狀態(tài)。過度放電會大大縮短蓄電池的壽命,甚至會永久損壞蓄電池。
圖1 直流系統(tǒng)原理示意
在核對性放電試驗結束后,將容量已經放空的蓄電池投入系統(tǒng)中,必然會造成瞬時的大電流沖擊,在恢復熔斷器過程中必然會引起飛弧,嚴重時還可能引起正負極間短路。因此,可使用帶有滅弧功能的直流斷路器的2個線夾,先夾在蓄電池出口熔斷器兩端的接線柱上(如圖1中的1FU2兩端),合上直流斷路器,然后再合上熔斷器,以達到有效防止飛弧的目的。在熔斷器合上后再松開2個線夾。
(1)蓄電池導體連接處過熱,主要是因為連接部位松動或氧化、腐蝕造成的,可加強巡視,采用緊固、去氧化、去腐蝕、涂抹導電膏等方法處理。
(2)蓄電池組溫度偏高,一般是由于直流過負荷或通風不良造成的。如因直流負荷引起,應減少直流負荷;如因通風不良造成,應使通風良好。
(3)蓄電池外殼膨脹及爆炸,一般是由于蓄電池內部有嚴重故障引起的,應立即更換電池。
(4)蓄電池滲、漏油,主要是由于蓄電池外殼質量不合格、外殼受到撞擊等因素造成的,應立即更換電池。
(5)蓄電池充電電流不限流,應先確認系統(tǒng)是否處于均充狀態(tài),再檢查充電機輸出電壓是否已達到均充電壓;若輸出電壓已達到均充電壓,則系統(tǒng)處在恒壓充電狀態(tài),不會限流。
母線電壓異常一般是因高頻直流電源控制系統(tǒng)故障所致,可先用萬用表測量母線電壓是否正常,然后再檢查充電參數(shù)及告警參數(shù)設置是否正確、降壓裝置是否處于自動位置。
(1)絕緣監(jiān)測報母線過欠壓。檢測母線電壓是否在正常范圍內,查看裝置顯示的電壓值是否與實際值一樣。若以上都正常,則可能是裝置內部器件出現(xiàn)故障,需要聯(lián)系廠家修理。
(2)絕緣監(jiān)測裝置報接地。當某一直流回路絕緣下降超過規(guī)定值時,應查看故障記錄,確認發(fā)生接地故障的支路是正接地還是負接地以及接地電阻值的大小,然后將故障支路接地故障排除。
先確認電源模塊是否有黃燈亮,例如:泰坦電源模塊黃燈亮,表示交流輸入過欠壓或直流輸出過欠壓或電源模塊過熱。因此,需要檢查交流輸入及直流輸出電壓是否在允許范圍內,模塊是否過熱。當泰坦電源模塊輸出過壓時,會關斷電源輸出,只有關機后再開機才能使系統(tǒng)恢復正常。因此,當確認外部都正常時,關告警電源模塊后再開電源模塊,看電源模塊黃燈是否還亮,若電源模塊黃燈還亮,則表示電源模塊確實有故障。
檢查交流輸入是否正常,空氣開關或交流接觸器是否在正常運行位置;檢查交流采樣板上采樣變壓器和壓敏電阻是否損壞。
查看故障記錄,確認電壓不正常的電池,再查看該電池保險和連線有無接觸不良或松動。
變電站直流系統(tǒng)作為變電站的重要組成部分,只有采取正確的方法對其進行維護,才能確保變電站二次系統(tǒng)安全可靠地運行。
1 董 明,魏秉政.變電站直流系統(tǒng)運行現(xiàn)狀及存在問題分析[J].繼電器,2006(3).
2 國家電網公司運維檢修部.國家電網公司十八項電網重大反事故措施輔導教材[M].北京:中國電力出版社,2012.
3 李均甫,張健能,任雪濤.淺談變電站直流系統(tǒng)運行維護的幾個問題[J].繼電器,2004(17).
4 鄧朝君.大源渡水電站直流系統(tǒng)的運行與維護探討[J].電力安全技術,2012(4).