论220kV变电站直流系统的改造.docx

          论220kV变电站直流系统的改造                    摘要：220kV变电站直流系统在电网枢纽中占据着重要的位置，而对220kV变电站直流系统进行有效的改造能够使系统的供电容量更大、运行更稳定、安全性更高，因此本文就其系统的接线、馈线网络、蓄电池的选择与电池组数的确定、绝缘监察装置等方面的改造方案进行了论述关键词：220kV变电站；直流系统；改造引言：220kV变电站是电网枢纽变电站，对于整个电网的稳定性有着重要的作用，如果220kV变电站不能够安全稳定地运行，则整个电网的安全稳定运行也会受到不利的影响而变电站内的直流系统不仅是继电保护、自动装置的护路电源，也是操作和信号的电源，所以更加的重要一旦直流系统越级跳闸，就会导致线路发生故障，从而引起设备发生故障，最终会导致发生大面积停电的状况因此，对于直流系统所出现的问题要针对性地进行分析，并有效地加以改造，使供电更加可靠、容量更大，以达到能够承受变电站直流负荷的目的，使直流系统的安全稳定性得以提高1直流系统接线的问题及改造措施1.1直流母线的线路布局根据我国相关规定要求，220kv变电站系统的接线方式包含三个，即单母线、单母线分段以及双母线形式。

为了能够有效提高220kv直流供电系统具备良好的性能，一般会选择单母线分段接线方式同时，馈线会通过多个母线进行供电，并且在每段母线中与蓄电池组和充电设备进行连接，代替拓展性和可靠性能较差的单母线接线形式，并在直流电屏中为线路布局提供方便若是某段母线出现问题时，在继电保护装置的协助下，其分段断路器会进行跳闸，从而有效隔离了故障源，并保证其变电站系统可以正常运行[1]1.2直流馈线网络的改造从现阶段看，辐射式供电存在着负载率过高的问题，联络数太少，分段也不合理，不能达到N-1准则的要求，直流系统的环网供电虽然成本低，可靠性高，但不便于查找直流接地，对故障点的断开不利，上下级保险不能很好地配合改造方案为不使用直流小母线，把各负荷和电源开关改造为直流开关，并使直流负荷较为均匀地分配在两套直流系统上动力、保护、控制的供电分别让各自的馈线与分电屏来承担，以达到220kV系统双重化继电保护配置的要求两套保护和控制电源是以设备辐射型供电的配置方式进行设置，由不同的直流母线段分别进行供电接线方式为辐射网络形式，一旦其中一个回路出现短路故障时，其他回路不会失电，又因为各回路是相对独立的，因此当进行直流接地查找时很方便，这就给日常维护和处理事故提供了方便，从而使直流系统更加安全、可靠、稳定地运行[2]。

1.3绝缘监察装置的问题和改造措施很多陈旧的绝缘监察装置对于接地回路已经无法及时进行预警，因此造成了事故的发生接地回路绝缘装置能够进行监察巡检，但直流系统的接线方式会对其装置产生一定的影响，其功能为母线报警，至于具体的支路，还必须通过瞬间断开回路这种查找方法找到接地点改造措施是采用绝缘监察装置为4套接地监测仪，可以分别对馈线屏、分电屏进行详细的绝缘监测和接地监测，能够监测直流支路可达120路对直流母线的检测所采用的原理为平衡桥与不平衡桥相互结合，这种监测方式不会对母线的交流或直流信号产生任何的干扰，也预防了人为所造成的绝缘电阻降低支路接地会产生对地漏电流，这种监测装置可以对其进行无接触测量，这就能使接地故障支路的选线定位得以实现改造后的接线方式和绝缘监察装置，使直流接地选线发生的几率减小，当对直流系统接地故障进行查找时，可缩短时间，工作效率得以提高，事故发生率降低[3]1.4直流空开配置和分级的问题改造措施直流开关是一个重要的保护元件，是用来保护短路故障和过流的，它存在于各个直流系统的各回路中，如果不注意选型、配置，就容易失去直流电源，导致断路器无法跳闸将故障切除，从而将事故扩大所以一定要依照《直流系统反措》和《继电保护反措》，合理地设置变电站直流空开的配合。

因此，改造方案是将直流系统熔断器进行分级，上下级熔体要达到选择性配合的要求同一个变电站的自动空气断路器或者直流熔断器，其制造厂家和产品系列都要相同，使用前还要进行动作电流以及安秒特性抽样检测，应注意的是空气开关和熔断器应属于同一支路，则不能混合使用另外，要对最大短路电流进行核定，与上级元件额定电流相比，不可超过8～10倍，上下级断路器的固有动作时间关系应是上级大于下级因此，上级应为塑壳式断路器，下级则为微型断路器，两者相互配合[4]2蓄电池组数的确定及其布置方式2.1蓄电池组数的确定蓄电池组数的确定要符合直流系统的可靠性、经济性、负荷性质的要求，要综合各方面考虑，首先直流负荷非常重要，大多变电站规模大，而且是核心变电站，一旦全站停电则会引发区域电网的解列，因此要增加蓄电池的组数，以提高可靠性其次，从负荷的供电方式上看，继电保护装置是双重化的，所以直流系统的蓄电池就要各自独立，只有设立两组蓄电池才能对两套保护和跳闸线圈分别供电，使系统能够稳定安全地运行所以在综合考虑后，只有采用两组蓄电池配置才能减少成本、简化母线结构、节约能源，使设备的运行更可靠，在降压装置发生故障后，不至于造成母线失压。

2.2蓄电池及其布置方式与传统蓄电池相比，阀控式蓄电池作为一种全新类型，具有防爆、全封闭、无腐蚀性气体泄漏等特点，需要将其与站内其他控制和保证装置布置在一起但是，目前许多变电站因怀疑新产品质量的可靠性以及稳定性，仍然习惯使用原防酸式蓄电池，并且多数运行和设计仍坚持蓄电池单独设置小室布置为了能够在不增加成本的条件下，改善蓄电池组的运行环境，就需要在加强设备选型与制造质量控制的基础上，加大推广力度，实现阀控式蓄电池立屏安装在控制继保室，从而有效减少了变电站的建筑面积阀控式蓄电池虽然具有一定的优势，但是对于运行环境的要求也是相当严格，为了延长其使用寿命，需要将室内温度控制在5-30℃同时，根据蓄电池内阻对其工作时的发热量进行计算，其与一个几十瓦的灯泡一致如果蓄电池室的空间比较大且室内环境平均温度比较低的时候，可以在室内安置温度控制空调，这样能够有效预防高温天气蓄电池出现运行温度高的情况，从而延长蓄电池使用寿命，加强变电站安全运行结语：直流系统是变电站的核心级部分，与整个变电站的安全、可靠、正常的运行有直接的关系对220kV变电站直流系统接线、直流馈线网络、绝缘监察装置、直流空开配置等方面进行分析并加以改造，能够优化其配置，加强安全稳定性，使其更好地运行。

参考文献：[1]黄素玲.高压220kV变电站直流系统的优化改进[J].华北电力技术，2014;20：41～42；[2]谈敏;申杰;邓立晨.220kV变电站自动化系统改造[J].电子技术与软件工程，2017;12：58～59；[3]杨锋雄.220kV变电站直流系统优化配置方案[J].科技与企业，2013;24：96～97；[4]李磊.220kV变电站综合自动化系统的改造方案[J].中国高新技术企业，2011;33：72～73；  -全文完-。