關(guān)于110 kv變電站直流屏更換方案的探討
徐凱，丁伏寧
(石嘴山供電局保護(hù)自動(dòng)化所，寧夏石嘴山753000)
摘要：通過更換11okv變電站直流屏的工作，分析了更換過程中可能出現(xiàn)的幾個(gè)問題，最終選取了一個(gè)比較合適的方法，確保變電站在直流屏更換過程中的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：直流屏；直流電源：直流供電網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號：tm621.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：c
1引言
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)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。現(xiàn)在大部分變電站的直流系統(tǒng)采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)還是可靠性、穩(wěn)定性上都已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在二次設(shè)備對直流電源質(zhì)量的要求，面臨著被更換的命運(yùn)。
2直流系統(tǒng)概述
直流系統(tǒng)是應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電站和其它使用直流設(shè)備的用戶，為給信號設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備。直流系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的電源，它不受發(fā)電機(jī)、廠用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源一蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè)備。直流屏的可靠性、安全性直接影響到電力系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。直流系統(tǒng)是以電池容量標(biāo)稱，如65ah，常用名稱：gzdw-65ah.gzdw-100ah。。直流系統(tǒng)的可靠與否，對變電站的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，是變電站安全運(yùn)行的保證。直流系統(tǒng)的心臟是蓄電池，對蓄電池進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)是直流系統(tǒng)的核心工作。
3存在的問題
多數(shù)110kv變電站都采用單電單充直流系統(tǒng)供電模式，如圖1所示。
在服役時(shí)間較長的變電站中，直流電源系堿性蓄電池組，服役時(shí)間較長，已不能適應(yīng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置特別是微機(jī)保護(hù)裝置對直流電源的安全技術(shù)要求，需要更換為微機(jī)控制智能型免維護(hù)蓄電池。針對變電所是運(yùn)行中的變電所，更換時(shí)，應(yīng)能保證變電所直流繼續(xù)工作，因此設(shè)計(jì)了一套不停電的更換方案。
在更換過程一旦發(fā)生斷線、短路或者接地，都將有可能導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)或者拒動(dòng)，造成大面積停電事故，甚至可能造成電網(wǎng)事故。為了保證供電的安全可靠，就要求不停電進(jìn)行更換，即在全站不失去直流電源的情況下更換。
直流屏更換過程中，要求舊直流屏不能帶電移出，新直流屏不能帶電就位，以確保設(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，如何確保繼電保護(hù)及開關(guān)操作所需的直流電源安全可靠，成為本工程需解決的關(guān)鍵問題。
4解決方法
有兩點(diǎn)需要說明如下：
(1)由于35kv開關(guān)儲(chǔ)能及10kv開關(guān)合閘電源平時(shí)空載，僅在35kv開關(guān)儲(chǔ)能或1okv開關(guān)合閘時(shí)使用，允許短時(shí)停電，因此在更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)由于控制、保護(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，絕不允許中斷，因此，重點(diǎn)是如何更換控制電源。
在對現(xiàn)場原有直流系統(tǒng)饋線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仔細(xì)核查后，制定了更換方案，總體的更換思路是：搭建一個(gè)簡易的臨時(shí)直流系統(tǒng)，利用臨時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)接負(fù)載。如圖2所示。
以饋線支路2為例進(jìn)行說明，用臨時(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)的位置在這條支路的受電側(cè)電源接入點(diǎn))。此時(shí)相當(dāng)于將原來的直流電源引至空氣開關(guān)的下方，此時(shí)有以下兩種選擇：
(1)若是先斷掉原有的直流系統(tǒng)，隨后立即合上圖2中的空氣開關(guān)，這樣做的好處是兩套直流系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換過程簡單、清晰，但是在這種比較快的轉(zhuǎn)換過程中，瞬時(shí)的直流電壓的變化，容易造成一些較為嚴(yán)重的后果，如保護(hù)裝置誤發(fā)信號、電源插件損壞、保護(hù)誤動(dòng)等。為了避免這些可能出現(xiàn)的問題，必然提前申請退出全站的保護(hù)出口壓板，待直流系統(tǒng)轉(zhuǎn)換完畢后恢復(fù) |
