国网山西省电力公司检修分公司山西太原030032
摘要：直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。鉴于500kV变电站在输电网系统中的重要性，相应变电站的直流系统运行稳定性要求极高。做好直流系统的运维工作，需要充分了解直流系统的配置、正常运行方式、运维特点及常见事故处理方式，本文将针对这几方面进行具体分析介绍。
关键词：直流系统；蓄电池；充电机；直流接地
1直流系统配置
直流系统由蓄电池组、充电装置、直流母线、绝缘监察装置、电压监察装置、报警装置、直流负载等组成。目前，500kV变电站直流系统电压等级通常采用220V，一般设置3套充电机（采用高频开关电源模块，每套充电机由8台20A电源模块组成，最大输出电流为160A），两段母线连接，两段母线间设联络电器，配有2套蓄电池组。直流系统具有电池巡检功能，分组电压检测功能，及核对性放电功能。主供负荷为各主要设备的控制、保护、自动装置、故障录波、事故照明等直流电源，直流电源馈线采用辐射型供电，分别以两路直流电源对每个直流分屏供电。
通常每套直流系统配一组500AH固定型阀控密封式铅酸蓄电池，每组蓄电池为103只，每只单体额定电压为2V。蓄电池组每组配一台蓄电池巡检仪，具有电池巡检功能。220V直流系统配10台微机绝缘监测装置，每台装置负责监测本屏馈线的绝缘状态，同时也监测相对应的直流母线的绝缘状态。
2直流系统运行方式
直流系统直流Ⅰ段、Ⅱ段母线正常分列运行。正常运行时，ZK1、ZK2双投开关分别打在母线位置，母线联络开关ZK6严禁闭合。220V每段馈电母线均有两个空开至每个直流分屏，两套直流系统独立运行，＃1充电机与＃1蓄电池运行在直流Ⅰ段母线，＃1充电机正常带直流Ⅰ段母线负荷，并对＃1蓄电池进行浮充电；＃2充电机与＃2蓄电池运行在直流Ⅱ段母线，＃2充电机正常带直流Ⅱ段母线负荷，并对＃2蓄电池进行浮充电。＃1联络屏设有母联开关ZK3正常时接Ⅰ位（至＃1蓄电池），母线开关ZK1正常时接Ⅰ位（至＃1母线），＃2联络屏设有母联开关ZK4正常时接Ⅰ位（至＃2蓄电池），母线开关ZK2正常时接Ⅱ位（至＃2母线）。#3充电机正常时热备用。
3电池的运行与维护
3.1电池的运行
（1）两组蓄电池正常均以浮充电方式供电。（2）正常情况下，两组蓄电池分别运行，禁止并列运行。（3）蓄电池室内严禁烟火。室内取暖装置应无漏水、漏气现象。（4）直流各装置、表记应运行正常，信号装置良好，各保险器使用合理，接触良好，无过热现象。（5）蓄电池使用温度为-25℃~50℃。
3.2蓄电池的充放电
（1）蓄电池每3个月均衡充电一次，已在充电机内设定，可自动进行。（2）蓄电池应每年进行核对性充放电一次。放电时电池与母线脱离，放电电流为0.10C10A，放电时间10h，电池电压至1.9V时应加强监视，电池电压不得低于1.8V。（3）蓄电池放电至终止电压1.8V时进行充电，按单体电池2.23-2.27V/只，最大充电电流不超过0.25C10A，充电时间24h，当充电电流小于0.01C10A后自动转为浮充运行。
3.3直流系统状态监视与检查
利用集中监控装置监视交流电源、蓄电池组、充电模块、绝缘监测、各直流回路的运行状态和故障情况。利用监控器的控制面板和显示器提示进行直流系统状态检查，出现输入密码项目时返回，不得更改其内容。
3.4充放电
（1）正常直流系统浮充电运行，充电电压231V。（2）如下列情况进行均充连续运行3个月后，自动进行均充；个别电池为2.18V及以下，手动均充；交流断电停机，蓄电池放出电池20%以上容量，手动均充。（3）核对性充放电。时间：每年一次。?放电；将蓄电池在#3直流屏的母线进线及联络把手切至“母联”位置，使蓄电池与系统脱离，母线并列，一组蓄电池，两组充电机带负荷。在屏后放电开关熔丝下接放电电阻，以放电电流0.1C10A计算放电电阻。在#3直流屏将放电把手切放电位置，放电10h，终止电压为1.8V。放电时每小时记录一次电池电压、室温。电压至1.9V时每0.5h记录一次。放电开始前及终止后都应该记录。放电终止后将放电把手切停用位置，拆除放电电阻。?充电：蓄电池放电终止后将浮充机把手切蓄电池位置，进行充电。先稳流充电后稳压充电，充电电流小于0.01C10A后延时1h，将充电机和蓄电池投入正常运行位置。
4直流系统异常情况及事故处理
4.1充电模块故障
当个别模块的“告警”灯亮，则应断开该模块的输入空开，并退出该模块进行检修；当整组充电机故障时，应短时退出#1或者#2充电机，该段直流母线的负荷可短时由相应蓄电池组供给。直流系统在发生电压过高、过低、保险熔断、充电机故障等异常运行时，主控室后台机发直流系统故障的信号时，应立即到直流配电屏进行检查，查明原因，设法停电隔离，进行检修处理。
4.2直流接地故障
直流系统发生一点接地是常见的异常运行状态，可能发展成两点接地短路，造成保护误动、拒动，危险性很大。当直流系统接地信号出现时，应根据直流系统接地故障绝缘监测装置的指示判别接地情况，先对可能发生接地的部位进行巡视检查，发现无异常后，再采用拉路法，依次拉开事故照明、防误闭锁装置回路、户外合闸回路、户内合闸回路、信号回路、测控回路、保护控制回路、整流装置和蓄电池回路。处理时不得造成直流短路和另一点接地。
4.3母线电压异常
监控后台机上光字牌亮，直流屏监控器有灯光及音响报警。如直流接地绝缘监察也报警。屏幕出现闪烁的故障字样。直接按故障旁功能键进入故障信息状态查询。直流接地时监控器和绝缘监察都要查询。如果是支路接地要巡检，需要一定时间，可反复查询。母线电压异常后应实际测量母线电压，如实测正常可将“正常报警”转“停止报警”，汇报相关人员进行装置故障查找。支路接地查找到后，根据负荷情况进行接地检除。在可能引起设备误动时应汇报相关调度，通知继电或检修专业人员共同查找。一般情况下不允许在运行的设备上用拆头的方法查找接地点。
5结语
500kV变电站直流系统的配置充分考虑了正常及事故运行方式，运维人员需要全面学习并熟练掌握其特征，严格按相关规定要求做好维护工作，在异常事故发生时，冷静判断事故原因，按照处理方案合理解决，确保直流系统运行稳定，为500kV变电站的安全运行提供有力支撑。
参考文献
[1]周隽.变电站直流系统接地故障查找[J].电工技术,2015(04).
[2]苏梅.试论变电站直流系统方案设计及注意事项[J].城市建设理论研究（电子版），2013（11）：132~133.
作者简介：
梁小茹（1981.11），女，山西太原，华北电力大学电力系统及其自动化研究生工程师，单位：国网山西省电力公司检修分公司，研究方向:电力系统运行与维护.
贾宝俊（1986.11），女，山西太原人，河北燕山大学里仁学院电气工程及其自动化专业本科，助理工程师，单位：山西省电力公司检修分公司，研究方向:变电站设备运行维护及检修.