直流系统运行与维护的误区

电力18讯：    
湖南省汝城县水电有限责任公司  范兵良 李亚湘 黄仁茂  

直流系统为继电保护、自动装置和断路器的正常动作提供动力，是变电站二次系统的“心脏”。

直流系统主要由充电装置、控制单元、直流馈电单元、监测单元、蓄电池组成，其中最主要设备就是充电装置和蓄电池组。在变电站的日常运行与维护中需充分认识存在的问题，排除给工作带来不应有的弊端。根据笔者的经验，浅析直流系统运行中的几个误区，以便不断完善直流系统运行与维护的经验。

1 直流系统运行不用维护

安全可靠、技术先进、降低造价是当前无人值班变电站的发展方向。形成变电站设计模式多样并存，从常规站到无人值班，设备更新过程有先后，设备的先进程度不断提高。在一、二次设备众多的变电站，很多技术人员都只重视变电站继电保护的配置、投退及继电保护、控制等二次回路的完好性，却忽视了为继电保护、控制提供能量的直流系统。平时维护一般也只进行简单的蓄电池输出电压测试和绝缘监测。实际运行工作中直流系统导致运行异常的现象不时出现，根据网络电压变化，阶段性及时调整输出的浮充、均充电压，以免电压异常而影响电池的寿命。免维护阀控式密封铅酸蓄电池，已成为当前直流系统的主要元件，其“免维护”一词又给使用者带来认识上的误区，导致使用者放松蓄电池的日常维护管理。在思想认识上淡化直流系统的维护，是导致直流系统非正常运行的主要原因。其实免维护阀控铅酸蓄电池并不是不要管理与维护，电池的变化是一个渐进和积累的过程，为保证电池使用良好，要检测其单体和电池组的电压、电池外壳和极柱的温度、电池的壳盖有无变形和渗液、极柱、安全阀周围是否有渗液和酸雾逸出，并重新拧紧连接处螺钉（一次/半年）。

2 增加蓄电池数量以保证电压

蓄电池个数的选择是按正常浮充的运行方式来保证直流母线电压的105%。12V单体蓄电池的浮充电压在13.5V左右，一般220V直流系统的电压要求在231V，个数选择17个，其浮充电压在230V，已能基本满足要求。而在直流系统维护工作不到位的站所，故障时蓄电池组的端电压下降快，无法满足故障处理要求。为保证断路器及其他设备的动作电压在185V以上的基准，不抓蓄电池维护，而是通过增加蓄电池选择个数来达到目的。这样，18个电池浮充电压达243V，19个电池浮充电压达257V，均充电压达270V，使直流系统中的高频开关充电模块及调压链模块等其他设施就经常超负载，超电压运行，反而减少了其工作寿命，造成恶性循环。

3 选择大容量单套电源

高频开关电源模块具有体积小，质量轻、技术指标先进，效率高等优势已成为当前直流系统电源的主导。型号上能满足各类用户的需要，有多种电流输出规格，且无明显价格差异，在分期的变电站建设中，为保证直流系统的正常扩容，而按大容量选择。随着无人值班变电站模式的推广，直流系统的设计、运行、维护即出现新的问题，由于无人值班变电站现场监测设施的创新，及各类高科技设备的投入使用，直流负荷使用明显减少，而且直流系统中的高频开关电源的模块化组网选用n+1冗余，可叠加输出，并机充电本身就考虑了其容量扩充，配置自如的特点。选择单套充电模块电流为0.1C10/n即可，如选择过大，则极易引起蓄电池过充而失水，使蓄电池失效，同时在正常情况下，经常性负荷很小，蓄电池的浮充电流大约只有0.03～0.4A，所需直流负荷不到1A，分配在各充电模块的输出电流就更小，造成控制困难，输出电流不稳定，从而影响蓄电池的使用寿命和直流系统的供电可靠性。

4 开置的充电模块要多

高频开关电源模块组网一般采用n+1冗余，运行方式为并机运行叠加输出。随着各项技术的发展，变电站直流负载呈下降趋势，在正常浮充状态下，能自动完成一台运行，其他备用的转换来满足浮充充电。但在失电后恢复电源等的状态下，开置的充电模块均自动向蓄电池主充充电，导致主充电流为开机模块电流的总和。使充电电流过大而失水，影响蓄电池使用寿命。这样可选择足够其

0.1C10电流模块数投运即可，其他让其模块冷备用，在其运行模块出现故障时再投入运行。从而达到充电装置有备用，蓄电池受电电流也均衡。

直流系统中发生单相接地，是变电站经常出现的问题，如不及时处理充电模块的输出电流，直接流向接地点，会引起发热，导致工作不正常。