?變電站直流系統(tǒng)被稱為變電站的動(dòng)力心臟，為變電站的開(kāi)關(guān)電源、繼電保護(hù)裝置及自動(dòng)化設(shè)備等提供電源，其運(yùn)行狀況直接影響著變電站運(yùn)行的安全性與可靠性，因此，直流系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)工作至關(guān)重要。 本文圍繞變電站直流系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及檢修維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)單介紹直流系統(tǒng)的運(yùn)維技術(shù)與試驗(yàn)方法。
交流配電單元： 對(duì)直流柜內(nèi)交流進(jìn)線電源進(jìn)行檢測(cè)，并實(shí)現(xiàn)自投或自復(fù)的電氣/機(jī)械連鎖裝置。
充電裝置： 承擔(dān)對(duì)蓄電池組的充電任務(wù)，將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源，保證輸出的直流電壓在要求范圍內(nèi)，并對(duì)充電裝置進(jìn)行必要的保護(hù)，保證直流電源的技術(shù)性能指標(biāo)滿足運(yùn)行要求，為日常的直流負(fù)荷、蓄電池組的浮充電等提供安全可靠的直流電源。
監(jiān)控裝置： 用于管理被控設(shè)備各種參數(shù)和工作狀態(tài)，用于系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)充電模塊控制、電池管理和后臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
絕緣監(jiān)測(cè)裝置： 對(duì)控制母線電壓和各支路對(duì)地絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量判斷，超出電壓正常范圍時(shí)發(fā)出報(bào)警。
直流饋線單元： 用于全站直流電源的調(diào)整、分配和檢測(cè)，將直流輸出電源分配到每一路輸出。
蓄電池： 存儲(chǔ)直流電能的一種設(shè)備，電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，使用時(shí)再把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，供給直流負(fù)荷。
蓄電池巡檢裝置： 監(jiān)測(cè)運(yùn)行蓄電池組中單只蓄電池端電壓的裝置，也可以測(cè)量環(huán)境溫度和蓄電池電流、單只蓄電池內(nèi)阻，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池異常情況，有效避免極端狀況的發(fā)生，如蓄電池開(kāi)路、接觸不良導(dǎo)致的放電電壓降低等。
直流系統(tǒng)主要試驗(yàn)項(xiàng)目：
充電機(jī)特性試驗(yàn)、蓄電池充放電試驗(yàn)、蓄電池內(nèi)阻測(cè)試、直流系統(tǒng)級(jí)差配合特性測(cè)試、直流斷路器安秒特性測(cè)試等。
直流系統(tǒng)檢修規(guī)程規(guī)定每年要對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電試驗(yàn)，通常變電管理所站用電源班人手不多，負(fù)責(zé)多個(gè)變電站的日常檢修和維護(hù)，試驗(yàn)時(shí)需要人員長(zhǎng)期值守，任務(wù)繁重。
MDC-2000 變電站蓄電池綜合監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程自動(dòng)維護(hù)系統(tǒng) 為變電站蓄電池組提供一套帶有多狀態(tài)監(jiān)控和遠(yuǎn)程在線自動(dòng)充放電的多功能模塊化綜合監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守自動(dòng)運(yùn)維，大幅節(jié)約人力物力，工作人員無(wú)需頻繁往返于各個(gè)變電站現(xiàn)場(chǎng)。 系統(tǒng)按照技術(shù)規(guī)范中離線式充放電方案技術(shù)進(jìn)行實(shí)施，即模擬人工充放電流程，將母線并聯(lián)后再將蓄電池完全脫離母線進(jìn)行放電核容和充電，完全替代人工維護(hù)模式，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線核容性放電維護(hù)。
△ MDC-2000 變電站蓄電池綜合監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程自動(dòng)維護(hù)系統(tǒng)
正常運(yùn)行時(shí)MDC-2000 變電站蓄電池綜合監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程自動(dòng)維護(hù)系統(tǒng)對(duì)直流屏的交流、直流參數(shù)以及蓄電池的全部參數(shù)（電壓、電流、內(nèi)阻、溫度等）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，全面了解蓄電池的性能狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)落后單體電池，并在有擾動(dòng)時(shí)進(jìn)行故障錄波，同時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至后臺(tái)。 在本地及后臺(tái)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)視和分析診斷，在出現(xiàn)電源事故后可將錄波波形調(diào)出進(jìn)行事故分析。
-
可單獨(dú)組網(wǎng)，也可以連接遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)。
-
監(jiān)視蓄電池組運(yùn)行狀態(tài)、組端電壓、交直流電壓電流、充放電電流、各開(kāi)關(guān)狀態(tài)、環(huán)境溫度、單體電池電壓、內(nèi)阻、電池溫度等。
-
遠(yuǎn)程控制各開(kāi)關(guān)切換放電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)母線并聯(lián)，一組蓄電池為母線充電，另一組蓄電池隔離離線放電。
-
實(shí)時(shí)記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)、充放電數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，可以遠(yuǎn)程傳至后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期大數(shù)據(jù)的管理和分析，后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控充放電過(guò)程。
-
實(shí)時(shí)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池和交直流故障并告警，智能分析提前預(yù)警。
級(jí)差配合校驗(yàn)：
目前變電站的直流饋電網(wǎng)絡(luò)多采用樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，從蓄電池組到站內(nèi)用電設(shè)備，一般經(jīng)過(guò)三級(jí)配電，每級(jí)配電大多采用直流斷路器作為保護(hù)電器。 DL/T 5044-2014《電力工程直流電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，變電站直流系統(tǒng)中的直流斷路器的級(jí)差配合方案應(yīng)滿足選擇性保護(hù)的要求。 《直流電源系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范》第十二條第八款規(guī)定“直流熔斷器和空氣斷路器應(yīng)采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，其熔斷體或定值應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級(jí)配置和整定，并定期進(jìn)行核對(duì)，防止因其不正確動(dòng)作而擴(kuò)大事故”。 保護(hù)電器如何正確選型及上下級(jí)之間選擇性保護(hù)的配合問(wèn)題，直接關(guān)系到能否把直流電源的故障限制在最小范圍內(nèi)，對(duì)防止事故擴(kuò)大和設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞至關(guān)重要。 發(fā)電廠、變電站的直流電源系統(tǒng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，保證2～4個(gè)級(jí)差，但現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的直流斷路器級(jí)差配合是否滿足選擇性保護(hù)的要求，檢修維護(hù)人員因不具備相應(yīng)的測(cè)試手段和工具，無(wú)法進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，給電力系統(tǒng)安全運(yùn)行留下了隱患。 MDJ-800 直流系統(tǒng)級(jí)差配合特性測(cè)試儀是一款適合變電站現(xiàn)場(chǎng)使用、攜帶方便、自動(dòng)化程度高的直流電源保護(hù)級(jí)差配合測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)直流保護(hù)電器級(jí)差配合進(jìn)行校驗(yàn)，提高直流系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。
△ MDJ-800 直流系統(tǒng)級(jí)差配合特性測(cè)試儀
該設(shè)備采用上下位機(jī)結(jié)合形式，下位機(jī)與測(cè)試儀集成一體，上位機(jī)軟件運(yùn)行于電腦，通過(guò)百兆網(wǎng)線與測(cè)試儀通信，作為測(cè)試過(guò)程的主控制系統(tǒng)。
1）高精度高性能數(shù)據(jù)采集卡，多通道并行采集存儲(chǔ)。
2）可通過(guò)帶載小電流預(yù)估支路的短路電流。
3）可查表計(jì)算級(jí)差配合概率預(yù)估值。
4）可顯示短路動(dòng)作電流、弧前時(shí)間、滅弧時(shí)間及開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗵匦郧€。
5）負(fù)載調(diào)節(jié)采用大功率純電阻負(fù)載，線性度好、精度高。 輸出控制采用多級(jí)高電壓大電流直流接觸器，滅弧能力強(qiáng)，安全性高。
6）具有自動(dòng)“短通”軟件延時(shí)和人工急停兩種保護(hù)模式，安全可靠。
直流充電機(jī)的特性試驗(yàn)是變電所直流班組交接試驗(yàn)和后期運(yùn)維中不可或缺的試驗(yàn)項(xiàng)目。 FDT-220/110 直流系統(tǒng)綜合測(cè)試儀包含測(cè)試主機(jī)、三相電子自動(dòng)調(diào)壓器、無(wú)線單節(jié)電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和負(fù)載擴(kuò)展箱，可實(shí)現(xiàn)蓄電池放電、充電機(jī)紋波系數(shù)/穩(wěn)壓穩(wěn)流精度特性測(cè)試，支持110kV-500kV變電站內(nèi)直流系統(tǒng)、2/6/12V電池，負(fù)載擴(kuò)展箱可滿足放電總電流達(dá)180A。
△ FDT-220/110 直流系統(tǒng)綜合測(cè)試儀
-
蓄電池組放電測(cè)試，兼容測(cè)試DC220V和110V蓄電池組。
-
蓄電池組充電監(jiān)視，測(cè)試整組和單節(jié)電池的充電曲線。
-
可以直觀顯示穩(wěn)壓穩(wěn)流調(diào)節(jié)過(guò)程及電壓電流變化曲線圖，示波器方式顯示紋波波形圖。
蓄電池內(nèi)阻測(cè)試：
△ FR-3 蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀
蓄電池的內(nèi)阻值隨蓄電池容量的降低而升高，即隨著蓄電池不斷老化、容量的不斷降低，蓄電池的內(nèi)阻會(huì)不斷加大。 FR-3 蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀采用交流注入法，對(duì)單節(jié)電池或整組電池進(jìn)行逐節(jié)連續(xù)測(cè)試，快速完成蓄電池內(nèi)阻、電壓、容量等測(cè)試，可以永久存儲(chǔ)999組電池參數(shù)，測(cè)試數(shù)據(jù)記錄通過(guò)U盤(pán)讀取，并生成電池的檢測(cè)報(bào)告。
