【摘 要】通過龍巖局3個變電站的直流系統(tǒng)改造，對直流系統(tǒng)改造過程中的危險點分析、改造施工方案的選擇、施工步驟和注意事項進行詳細論述。

【關鍵詞】變電站；直流系統(tǒng)；改造；臨時電源

直流系統(tǒng)是變電站保證安全運行的一個重要組成部分，主要作為繼電保護、控制、儀器儀表、信號、通信、操作以及事故照明等的重要電源，其可靠與否，直接關系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和設備安全。2012年3月，龍巖局完成了110kV城關變電站和110kV黃邦變電站的直流系統(tǒng)改造更換工作，2012年6月，完成了220kV舊縣變電站的直流系統(tǒng)改造更換工作。直流系統(tǒng)改造工程難度大，風險系數(shù)高，必須從技術保障入手，確保改造過程中設備的安全運行。筆者在負責現(xiàn)場改造工作的過程中，對變電站直流系統(tǒng)改造技術問題進行了深入的思考和分析，下面這些內(nèi)容，希望對廣大電力同仁有所啟發(fā)和幫助。

1、工程概況介紹

龍巖局今年改造的這3個變電站，都是在原屏位上進行全部直流系統(tǒng)設備更換。改造后直流系統(tǒng)的充電屏和饋電屏均為杭州中恒電氣股份有限公司的產(chǎn)品，充電模塊為杭州中恒ZHR系列智能型高頻開關整流模塊，采用了高頻開關技術，模塊化設計，具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流精度高，紋波系數(shù)小，可靠性高等優(yōu)點。主監(jiān)控器型號均為杭州中恒ZHM05型，該產(chǎn)品應用了當前最新的微機控制技術，模塊化設計，配有標準RS-485、RS-232或以太網(wǎng)接口，可方便地實現(xiàn)與廠站綜合自動化系統(tǒng)的對接。220kV變電站的直流系統(tǒng)在饋電屏處另配獨立的ZHMI01型微機絕緣監(jiān)測裝置，能實現(xiàn)絕緣監(jiān)測系統(tǒng)的全自動精確管理。蓄電池組均采用山東圣陽電源股份有限公司的GFM系列閥控密封式鉛酸蓄電池。

2、直流系統(tǒng)改造前的運行方式

110kV變電站一般都為單電單充直流系統(tǒng)，直流母線為單母線，通過配置兩組饋線總空開，對全站的電氣設備進行供電。

220kV變電站通常由兩組高頻開關電源和兩組蓄電池組成，直流母線為單母線分段接線。正常運行時，兩段母線分裂運行，1號高頻開關電源帶Ⅰ組蓄電池和Ⅰ段直流負荷，2號高頻開關電源帶Ⅱ組蓄電池和Ⅱ段直流負荷。

3、直流系統(tǒng)改造危險點分析

直流系統(tǒng)改造的特殊性在于全站不失去直流電源的情況下進行直流負荷的移出或接入。在改造施工過程中，一旦發(fā)生直流電源斷線、短路或者接地，都將有可能導致保護裝置誤動或者拒動，造成停電事故，甚至可能造成電網(wǎng)事故，因此，對直流系統(tǒng)改造施工人員的技術水平有很高要求，必須由經(jīng)驗豐富的工程技術人員負責施工。

直流系統(tǒng)改造過程中，為了確保人身和設備安全，舊直流屏不能帶電移出，新直流屏不能帶電就位，所以，應確保新、舊直流屏都不能帶電。

直流系統(tǒng)一般采用輻射型供電，舊的直流系統(tǒng)負載線路多而雜，為了防止遺漏或誤拆直流電源電纜，應提前做好負載線路的核查工作，確保直流負載線路兩側一一對應，并做好明確標識。

舊饋電屏的直流電源轉接到臨時電源時，由于線帽可能老舊磨損，字體模糊造成正負極接反，或對該接線用途不明造成的一系列問題，在拆每一路直流正負電源時，應備好油性筆及紅色、黑色絕緣膠布，貼紅色代表正極，黑色代表負極，并標識好每一路電源線用途。

4、直流系統(tǒng)改造方案的選擇

直流系統(tǒng)改造實施時，一般都是要搭建一個簡易的臨時直流電源系統(tǒng)，利用臨時直流系統(tǒng)轉接負載，有以下兩種方案可供選擇。

選擇一：提前申請退出保護出口壓板，斷開保護裝置電源，改接到臨時直流電源，完畢恢復相應的保護出口壓板。重復以上操作，可以將全站的直流負荷轉接到臨時電源供電。在新的直流系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢后，重復上述過程拆除臨時直流電源。

選擇二：將臨時直流電源并入舊直流系統(tǒng)，然后拆去舊直流系統(tǒng)，在新的直流系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢后，又將新的直流系統(tǒng)并入臨時直流電源，再拆除臨時直流電源即可。

此兩種方案各有利弊，須慎重選擇。方案一，實施過程比較繁瑣，但是安全可靠，適用于保護裝置側正負電源端子排無并列備用端子的舊站改造，即無法再用臨時電纜并接直流電源；方案二，實施過程比較簡單，但是危險因素較多，兩組不同的直流系統(tǒng)并接時容易產(chǎn)生壓差，且因蓄電池的內(nèi)阻較小，容易產(chǎn)生較大的環(huán)流，并列運行時對蓄電池沖擊較大，影響蓄電池壽命。綜合以上考慮，通過認真排查核對，龍巖局3個變電站均為舊站，很多保護裝置側的直流電源正、負極端子都無并接的備用端子排，若要并接臨時電源接線，必須要斷開原直流電源接線端子，因而無法通過臨時電纜并接臨時直流電源，因此，選擇方案一進行改造。

5、直流系統(tǒng)改造施工步驟

5.1利用臨時電池組和充電機，搭建一個簡易的臨時直流電源系統(tǒng)。

5.2將舊直流系統(tǒng)饋線屏上的負荷逐個轉移到臨時電源系統(tǒng)，改由臨時電源供電。

5.3斷開舊直流屏交流輸入電源，拆除舊直流系統(tǒng)屏柜。

5.4新直流屏就位，安裝電池，連線，接入交流充電電源，調(diào)試正常，綜自信號及遙測等核對正確。

5.5將臨時電源上的負荷逐個恢復到新直流系統(tǒng)。

5.6檢查各支路饋線極性正確，全站設備運行正常，無異常信號，新直流系統(tǒng)設備投入運行。

6、直流系統(tǒng)改造注意事項

6.1應將新直流系統(tǒng)設備進行臨時組建，對新直流系統(tǒng)設備按相關的檢驗規(guī)程進行試驗，確保新直流系統(tǒng)的充電裝置、絕緣監(jiān)測裝置、蓄電池巡檢裝置、蓄電池組等設備都檢驗合格。筆者在直流系統(tǒng)改造前期對新設備進行檢驗時碰到蓄電池漏液、蓄電池容量不合格等問題。

6.2提前對新蓄電池組進行容量測試等檢驗時，應從正極開始逐個編號，且編號保持不變，確保每個蓄電池的開路電壓、浮充電壓、內(nèi)阻、容量等試驗數(shù)據(jù)在安裝投運前后一一對應。

6.3改造前，應對臨時直流系統(tǒng)的電池進行仔細檢查，將電池充好電，測量其輸出電壓是否滿足要求，確保臨時電源系統(tǒng)的可靠性。

6.4由于一般的臨時充電機只有一路交流輸入電源，應提前將變電站的站用低壓備用電源自投入功能進行試驗，避免發(fā)生因失去交流電帶來的各種問題。

6.5臨時接線時，應考慮臨時引線截面，各接頭接觸良好、牢固。

6.6直流饋電屏都有一路空開接到綜自遙測，因此也應將臨時電源系統(tǒng)接入綜自遙測，以便運行值班人員在改造期間進行全過程直流電源監(jiān)視。

7、結束語

龍巖局這3個變電站在直流系統(tǒng)改造實施過程中，順利的實現(xiàn)了直流屏、蓄電池組等直流設備的整組更換，在整個施工過程均未發(fā)生直流短路、接地等異常事件，經(jīng)過直流系統(tǒng)改造更換后，新直流系統(tǒng)設備運行正常，各變電站電氣設備運行正常，確保了系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，提高了供電可靠性，達到了預期的效果。

參考文獻

[1]徐凱.對110kV變電站直流系統(tǒng)改造方案的探討[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010（7）.