1引言

隨著電力體系的開展，變電站出現(xiàn)了越來越多的微機(jī)型保護(hù)裝置和安全自動(dòng)裝置，這就對站用直流電源提出了更高的要求?，F(xiàn)在大部分變電站的直流體系選用電磁型或比較早的微機(jī)型直流設(shè)備，這些直流設(shè)備無論從效率、精度、紋波系數(shù)還是牢靠性、穩(wěn)定性上都現(xiàn)已不能滿足現(xiàn)在二次設(shè)備對直流電源質(zhì)量的要求，面臨著被替換的命運(yùn)。

2直流體系概述

直流體系是應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠各類變電站和其它運(yùn)用直流設(shè)備的用戶，為給信號設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事端照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合何操作供給直流電源的電源設(shè)備。直流體系是一個(gè)獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、廠用電及體系運(yùn)轉(zhuǎn)方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下。確保由后備電源一蓄電池繼續(xù)供給直流電源的重要設(shè)備。直流屏的牢靠性、安全性直接影響到電力體系供電的牢靠性和安全性。直流體系是以電池容量標(biāo)稱，如65AH.常用名稱:GZDW-65AH.GZDw-100AH。直流體系的牢靠與否，對變電站的安全運(yùn)轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的效果，是變電站安全運(yùn)轉(zhuǎn)的確保。直流體系的心臟是蓄電池，對蓄電池進(jìn)行科學(xué)的保護(hù)是直流屏體系的核心作業(yè)。

3存在的問題

大都110kV變電站都選用單電單充直流體系供電形式，如圖1所示。

在執(zhí)役時(shí)刻較長的變電站中直流電源系堿性蓄電池組，執(zhí)役時(shí)刻較長，已不能適應(yīng)電力體系繼電維護(hù)裝置特別是微機(jī)維護(hù)裝置對直流電源的安全技能要求。需求替換為微機(jī)操控智能型兔維護(hù)蓄電池。針對變電所是運(yùn)行中的變電所替換時(shí)，應(yīng)能保證變電所直流繼續(xù)作業(yè)，因而設(shè)計(jì)了一套不停電的替換計(jì)劃。

在替換過程一旦產(chǎn)生斷線﹑短路或許接地.都將有或許導(dǎo)致維護(hù)裝置誤動(dòng)或許拒動(dòng)，形成大面積停電事故.甚至或許形成電網(wǎng)事故。為了保證供電的安全可靠，就要求不停電進(jìn)行替換。即在全站不失去直流電源的情況下替換。

直流屏替換過程中，要求舊直流屏不能帶電移出，新直流屏不能帶電就位，以保證設(shè)備及人身的安全。新舊直流屏電路割接的難度大。在舊屏轉(zhuǎn)換為新屏的過程中，怎么保證繼電維護(hù)及開關(guān)操作所需的直流電源安全可靠，成為本工程需處理的關(guān)鍵問題。

4處理方法

有兩點(diǎn)需求說明如下:

(1)因?yàn)?/span>35kV開關(guān)儲(chǔ)能及10kV開關(guān)合閘電源平常空載，僅在35kV開關(guān)儲(chǔ)能或I0kV開關(guān)合閘時(shí)使用.允許短時(shí)停電，因而在替換過程中停用各饋線重合閘即可。不再對合閘電源進(jìn)行說明。

(2)因?yàn)椴倏?/span>.維護(hù)電源及信號電源對電力設(shè)備的安全運(yùn)行至關(guān)重要，絕不允許中止，因而，重點(diǎn)是怎么替換操控電源。

在對現(xiàn)場原有直流體系饋線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仔細(xì)核對后，擬定了替換計(jì)劃，總體的替換思路是:搭建一個(gè)簡易的暫時(shí)直流體系，利用暫時(shí)體系轉(zhuǎn)接負(fù)載。如圖2所示。

以饋線支路2為例進(jìn)行說明，用暫時(shí)電纜將饋線支路直流由A點(diǎn)處引至空氣開關(guān)的下側(cè)(A點(diǎn)的方位在這條支路的受電側(cè)電源接入點(diǎn))。此時(shí)相當(dāng)于將本來的直流電源引至空氣開關(guān)的下方、此時(shí)有以下兩種挑選:

(1)若是先斷掉原有的直流體系，隨后立即合上圖2中的空氣開關(guān)，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是兩套直流體系間的轉(zhuǎn)化進(jìn)程簡單.清晰.可是在這種比較快的轉(zhuǎn)化進(jìn)程中，瞬時(shí)的直流電壓的變化，簡單形成一些較為嚴(yán)峻的結(jié)果，如維護(hù)裝置誤發(fā)信號，電源插件損壞.維護(hù)誤動(dòng)等。為了避免這些或許呈現(xiàn)的問題，必定提早申請退出全站的維護(hù)出口壓板，待直流體系轉(zhuǎn)化結(jié)束后恢復(fù)壓板，并且還要在新的直流體系裝置調(diào)試結(jié)束后重復(fù)一次上述進(jìn)程拆除暫時(shí)直流電源。這樣兩次操作，總共至少需要2個(gè)小時(shí)左右.在這段時(shí)刻內(nèi)就相當(dāng)于變電地點(diǎn)無維護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，這是決不允許的。并且這樣傲也是中斷了直流供電，與初衷不符。

(2)先合上空氣開關(guān).將暫時(shí)直流電源并人體系.然后拆去原有直流電源，在新的直流屏裝置調(diào)試結(jié)束后，重復(fù)以上過程，拆掉暫時(shí)直流體系即可。這樣做的問題在于不同直流體系間簡單發(fā)生壓差，而H由于蓄電池的內(nèi)阻較小，簡單發(fā)生較大的環(huán)流(環(huán)流呈現(xiàn)危害最大的狀況是在兩個(gè)電壓不一樣的蓄電池并列運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沖擊較大，影響蓄電池壽命)?？墒沁@樣做的優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見的.首先能夠保證在替換直流的進(jìn)程中，不停止對外的直流供電，其次避免了替換進(jìn)程中對維護(hù)裝置壓板的操作，因此挑選這種方法。關(guān)于發(fā)生環(huán)流的問題，能夠經(jīng)過調(diào)整暫時(shí)直流體系的電壓，盡量縮小兩套直流體系間的電壓差，縮短兩套直流體系手聯(lián)時(shí)刻的方法，將環(huán)流的影響降到最低。

為了查驗(yàn)應(yīng)選用何種方式并列，進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

依據(jù)上述試驗(yàn)成功的并列計(jì)劃，擬定了直流屏更換的“舊直流屏一暫時(shí)直流電源體系→新直流屏”供電轉(zhuǎn)換施工步驟:①用電池組和暫時(shí)充電機(jī)建立一個(gè)暫時(shí)體系并將直流饋供支路轉(zhuǎn)至?xí)簳r(shí)直流體系空氣開關(guān)下方;②將原直流體系的允電機(jī)停用，從暫時(shí)直流體系引出一組直流電源接到空氣開關(guān)上方(注意極性);③合上空氣開關(guān)(此刻暫時(shí)充電機(jī)不工.作).將負(fù)載轉(zhuǎn)至?xí)簳r(shí)直流電源供電;④斷開舊直流屏的饋供支路，合上暫時(shí)充電機(jī)的流輸入電源，使暫時(shí)直流體系正常作業(yè);⑤斷開舊直流屏溝通輸入電源，拆除舊直流屏;◎新直流屏就位，裝置電池，連線，接溝通，調(diào)試正常;⑦重復(fù)上述步驟.即可將負(fù)載接入新的直流屏;出檢食核對各饋供支路極性正確，新屏運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

如表2所示為110kV變電站真流l川更換前后對比一覽表。更換后的直流體系滿足變電站設(shè)備對直流體系的要求。

5注意事項(xiàng)

在具體操作過程中，以下方面酹要特別注.意:替換前，需要對做為暫時(shí)體系的蓄電池組進(jìn)行仔細(xì)檢查，將電池組允好電，由于一般的暫時(shí)充電機(jī)只有一路交流電源輸入為了防止失掉交流電帶來的一系列問題，替換前，應(yīng)試驗(yàn)站用低壓備用電源門動(dòng)投入功能。

在不具備低壓備用電源主動(dòng)投入功能的情況下安排人員值班。

電池容量挑選和模塊的裝備。電池容量挑選要進(jìn)行直流負(fù)荷的核算，直流負(fù)荷按性質(zhì)分為常常負(fù)荷。事故負(fù)荷.沖擊負(fù)荷。常常負(fù)荷主要是保護(hù)、控制、主動(dòng)裝置和通訊設(shè)置。事故負(fù)荷是指停電后有必要由直流體系供電的負(fù)荷，如UPS、通訊設(shè)置等。沖擊負(fù)荷是指極短時(shí)間內(nèi)施加的大電流負(fù)荷。比如斷路器分、合閘操作等。依據(jù)上述三種直流負(fù)荷核算就可以核算出事故狀態(tài)下的直流持續(xù)放電容。一般在220kV的變電站直流體系的蓄電池要挑選兩組電池。電池容量是150AH-200AH;110kV的變電站直流體系的蓄電池要挑選一組電池。

電池容最是100AH-150AH;35kV的變電站直流屏體系的蓄電池要挑選一紐電池，電池容量是50AH-200AH；模塊數(shù)的裝備是全漲模塊出徹定電流.總值要大于等于最大常常負(fù)荷圳蓄電池允電電流（蓄電充電電流是按0.1c-0.2c10）。如100AH的蓄電池租其允電電流是0.1c*100=10A.在不核算常常負(fù)荷的情況下選用瀕定電流5A的模塊。2臺(tái)模塊就明以滿是對蓄電池的允電.要完成N+1冗余總共挑選3臺(tái)5A模塊。

暫時(shí)接線時(shí)考慮引線截而.各連接頭接觸杰出、結(jié)實(shí)。盡量防止在替換過程中對變電站設(shè)備進(jìn)行遙控分、合閘操作。如有必要操作，只能在變電站手動(dòng)分、合閘。替換過程中親近監(jiān)督直流屏體系電壓情況。

6結(jié)束語

此種替換計(jì)劃已經(jīng)在大都110kV變電站成功應(yīng)用。通過兩次直流并列切換，順利完成了直流勇的替換。在整個(gè)施工過程中沒有產(chǎn)生控制.保護(hù)信號的直準(zhǔn)電源中斷。也術(shù)產(chǎn)生短路或接地，經(jīng)直流變電站一切電力設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常.確保了體系安全、安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)、提高了供電可靠性，達(dá)到了預(yù)期的作用。