浅析直流电源在牵引变电所安全运行中的作用

马申荣

（武汉铁路局襄阳供电段，湖北武汉　441000）

浅析直流电源在牵引变电所安全运行中的作用

马申荣

（武汉铁路局襄阳供电段，湖北武汉441000）

牵引变电所直流电源的主要作用是为隔离开关及断路器的正常分合闸、事故分闸、事故照明、计算机控制以及其他直流设备提供所需的电源。本文主要从牵引变电所直流电源装置的构成及作用入手，重点对牵引变电所内直流供电回路中存在的问题进行了分析和阐述，并有针对性地提出了一系列改善措施，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

蓄电池充电机绝缘监察装置

1　引言

直流电源对牵引变电所的安全运行起到十分重要的作用，其能够为牵引变电所内部的保护、控制以及信号等二次回路系统提供相应的电源。在实际应用过程中，直流装置稳定与否、直流回路安全与否对牵引变电所的安全运行有着决定性影响。在牵引变电所的运行过程中，如果未能及时发现并采取正确措施处理直流系统中存在的隐患，就极易导致变电所设备出现故障，影响正常运行。所以，相关部门管理人员必须对牵引变电所直流电源系统的安全问题予以高度重视，并采取相应措施，加大对直流电源系统的保护力度。

2　直流电源装置的构成和作用

当前，牵引变电所直流电源设备主要是由整流充电机和蓄电池组构成，一般来说，整流充电机能够为蓄电池组提供电源和经常性负荷，蓄电池组在负载陡增的情况下提供相应的补充电源，以便维持正常工作电压，同时在充电机出现故障或者交流电源停电的情况为直流负荷提供所需电源。一旦蓄电池的供电装置出现故障，无法为直流负荷提供可靠的电源，则可能出现以下几种情况：

第一，交流电源停电后则不能对牵引变电所内的开关设备进行操控，使得正常的供电方式无法恢复；第二，整流充电机无法提供较大负荷的电流，极易导致开关拒动的情况出现；第三，外部牵引供电设备出现短路时，交流电压出现明显下降，使得整流充电机的输出出现电压过低甚至停运的情况，极易导致供电设备烧损。不难看出，在牵引变电所直流电源系统中，蓄电池组的供电设备是核心，一旦其安全性无法得到保证，将会出现严重后果。

3　直流供电回路中存在的问题

3.1蓄电池运行中的常见问题

第一，蓄电池开路，使得开关出现无法闭合的情况。2014年，某变电站10kV发生故障，出现开关拒动情况，导致主变开关越级跳闸。运维人员在对10kV馈线开关进行操作时，发现开关无法合上，且全站直流电源系统出现失压情况，经过多方面探查之后，发现是#4蓄电池出现开路情况，予以更换电池。

第二，蓄电池的爬碱爬酸情况大大降低了绝缘性，而产生报警现象。

第三，部分蓄电池组出现鼓肚、漏液等单体失效情况。此外，在多种因素的影响下，蓄电池还会出现整体失效的情况，具体表现为站用变停电之后，在较短时间内导致蓄电池电压下降，一旦到达告警电压的低点，则电池已经无法继续使用。

第四，运维不当导致蓄电池早期容量出现损失的情况。运维人员缺乏相应的维护知识和维护技术，极易导致蓄电池在早期就发生故障。

3.2充电机在运行中的常见问题

第一，多数运维人员并未对充电机电压问题予以关注。比如，2015年，某变电站出现站变失电时，过了十秒后出现直流合闸母线失电并伴随着控制电源消失的情况，当对蓄电池进行现场检测时，会发现直流系统电压中间继电器电压出现整体偏高的情况，极易导致继电器误动，对中间继电器电压整定值进行调整后，便可恢复正常。

第二，蓄电池数目与充电机固有程序设定搭配不当，使得蓄电池充电电压出现明显提升的现象。假如某个牵引变电站有102个蓄电池，其充电压固定为245V，那么极易导致蓄电池出现过充的情况。

第三，部分变电站的相控电源的纹波系统较大，极易导致设备过热。比如，我们发现某220kV变电站存在着脉动电流过大等问题，如果该变电站进行核对性放电试验，极易对电池寿命产生影响，而不进行核对试验的话，则无法对蓄电池容量进行核对。

3.3绝缘监察装置运行中的常见问题

直流系统的接线方式对微机绝缘监察巡检设备产生重要影响。当前，现场绝缘监测装置极易出现插件坏损及烧毁、装置死机等情况。此外，在同一母线多路电源馈线上，绝缘装置还会出现同时无法报警的情况。同时，在绝缘监察装置的运行过程中，直流系统网络拓扑结构发挥着十分重要的作用，特别是辐射监测报警仪的应用，能够进行及时报警，但是其无法对线路问题予以正确选择。

4　提高直流电源装置运行可靠性的技术措施

4.1直流屏改进

对牵引变电所直流供电回路电容器盘的两根进线实施改造，使用二个40A空气开关取代原来的空气开关，大大增加了电容器盘上的直流开关容量，合理避免了跳闸情况的出现。同时，对电容器盘上的两个进线直流空气开关采取直接取消措施，将直流盘向综自盘的供电空气开关当成主供开关，从而有效提升牵引变电所直流供电系统的稳定性与安全性。

4.2分相负荷开关直流电源改进

在实际操作过程中，可将直流电源上的两台接触网分相负荷开关从直流盘中直接引出，从而将保护装置的直流电源和易遭雷击的外部设备直流电源予以分开，大大提升了保护电源装置的安全性。

4.3选择适当规格的信号熔断器对蓄电池供电回路断线进行监视

在粗电池供电回路的两端对该种熔断器进行并联安装，这样一来，供电回路中的任何一点出现开路的情况，其负荷电流都会流经熔断器，从而烧断熔丝，发出灯光和声音等报警信号。

5　结语

总而言之，直流电源系统的安全性与可靠性对牵引变电所日常的安全运行发挥着十分关键的作用，为此需要对相关设备的运行、维护及检修予以高度重视，为牵引变电所直流电源装置的日常运行及整个供电系统的安全运行打下坚实的基础。

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