变电站直流电源系统改造问题初探

李梦婕

摘 要：直流电源系统是变电站的重要组成部分，它独立于交流电源系统之外，在电力系统发生故障时，为继电保护及自动装置、断路器的跳合闸提供安全可靠的直流电源。随着电力系统设备自动化水平的提高，对直流电源的要求也越来越高，直流电源系统的安全可靠性，将会对电力设备的稳定运行产生直接的影响。

关键词：变电站;直流电源系统;改造问题

1《直流电源系统设备检修规范》涉及的主要内容

国家电网公司在《直流电源系统设备检修规范》中对其改造更换内容及要求作了明确规定，主要涉及到以下方面。

（1）回路检查，主要是直流系统接线检查，包括根据图纸、实际接线、电缆标识，查清接线，做好标记，必要时应绘制与实际相符的接线图。

（2）临时直流电源接入，主要是临时直流电源的接入和调试，包括临时充电装置应能满足直流负荷要求;临时直流电源应同时具有绝缘、电压监察、闪光功能，馈路开关容量、数量应满足现场运行需要;两套直流电源的压差应在5V之内。

（3）负荷转移，主要是各直流馈路向临时直流电源转接，包括对于环网馈路应停一路，转接一路;允许停电的馈路，应停电转接;不允许停电的馈路，应带电搭接;转接负荷电源过程中，严防直流短路、接地和失压，并做好标记。

（4）拆除，主要是拆除原有旧直流电源设备，包括检查直流负荷已全部转出;断开原有旧直流设备的交、直流电源，验明确无电压后拆除引线和设备。拆除过程中严防直流短路、接地和失压。

（5）安装，主要是新直流电源设备安装，包括新直流电源设备就位、安装、接线、调试、验收、试运行;完善新直流电源设备内标识。

（6）恢复系统运行，主要是各直流馈路从临时直流电源设备转接至新直流电源设备，包括对于环网馈路应停一路，转接一路;允许停电的馈路，应停电转接;不允许停电的馈路，应带电搭接;转接负荷电源过程中，严防直流短路、接地和失压，并做好标记。

（7）拆除，主要是拆除临时直流电源设备，包括检查新直流电源设备运行正常;斷开临时直流电源设备的电源，并验明确无电压后，拆除有关接线。作为一线作业人员，我们在大量的直流电源设备改造更换工作中发现此类作业中，将站内设备直流电源由直流旧设备转接到临时直流电源设备，再从临时直流电源设备转接到新设备的转接电源工作非常重要，而且作业风险也特别大。

2直流电源转接装置改造方法

现阶段直流电源设备改造更换作业中作业人员一般采取的都是瞬间停电法和带电并接法。其中瞬间停电转接法是在作业中站内重要设备直流电源短暂失电，这人为降低了设备运行的可靠性，在直流系统现场作业中，曾多次遇到过在保护设备瞬间失电时电网发生异常，而保护因失电源不正确动作的情况，此方法不但违反了国家电网公司《直流电源系统设备检修规范》中关于直流系统改造工作中不允许停电负荷回路，需带电转接的要求，也使电网运行存在着极大的安全隐患。

带电并接法受新、旧两套直流系统控制与合闸电源电压设置差异，在负荷电源转接作业中若新、旧直流电源设备分别直接与临时直流电源并接，则无论怎样调节，新、旧电源设备与临时电源设备之间必然存在一个电压差≧5V，此时若采取馈线支路依次逐项转接，将使新、旧两套直流系统和蓄电池组造成多次环流冲击，也人为降低了直流系统设备和蓄电池组的运行可靠性。如图1所示。

以上这些情况使得检修人员在直流设备改造作业中的转接电源工作变得极为棘手。

为解决站内装置直流电源转接中遇到的问题，曾作了很多尝试，主要是基于：转接电源工作中保证站内重要装置不失电;转接电源中临时直流电源设备与新、旧直流电源设备互不干扰、冲击。本着安全可靠、操作方便和提高工作效率的原则，在电源转接作业中设计制作了单旁路插接切换直流电源转接装置，如图2所示，装置中接入临时电源，装置内设置各临时电源支路馈线，并为临时电源支路设置高通量ZP-300A-1000V二极管旁路。这样在直流设备拆除时，可以使用直流电源转接装置先使临时电源通过二极管旁路与正常运行电源（旧直流电源设备馈线）并列，合上微型空气开关。待正常运行电源电缆拆除后，再短接二极管旁路，使临时电源支路投入运行。这既保证了电源转接时站内重要设备不失电，也有效避免了电压差对两套直流系统和蓄电池组的冲击影响。

在新直流电源设备组装和调试完毕后，可以使用直流电源转接装置先使临时电源再次通过二极管旁路，待正常运行电源（新直流电源设备馈线）压接完毕并投入运行后，再将临时电源退出运行。这也保证了电源转接时站内重要设备不失电，并避免了电压差对两套直流系统和蓄电池组的冲击影响。

考虑到要兼顾所有重要设备的不间断运行，具体施工中采取了各直流电源支路逐项转接的措施，这也有效杜绝了因装置内临时电源支路馈线众多而发生误操作的可能。

在实际操作中我们也注意到有些站内设备二次回路电源接线端子无备用端子，这就使得直流系统改造工作中电源电缆带电搭接极为困难，如图3所示。

所以建议变电站重要装置电源回路接线端子应配置可连备用端子，以方便直流电源系统改造作业。

3结语

直流系统是变电站的一个重要组成部分，对变电站的正常运行起着十分重要的作用，我们不但要保证其在运行中设计、配置合理，而且要在其因老化淘汰而改造的工作中充分估计到所要面临的问题，以便采取行之有效的措施。

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