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通過(guò)對(duì)直流電源系統(tǒng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生的一些事故及故障，闡述了認(rèn)真理解和執(zhí)行規(guī)范中的各項(xiàng)技術(shù)要求對(duì)防止直流電源系統(tǒng)設(shè)備事故的發(fā)生具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
國(guó)家電網(wǎng)公司從2004年12月至2006年1月連續(xù)發(fā)布了直流電源系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行規(guī)范、檢驗(yàn)規(guī)范、技術(shù)監(jiān)視規(guī)定、預(yù)防事故措施、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)改造指導(dǎo)意見(jiàn)等7個(gè)治理規(guī)范，充分顯示了直流電源設(shè)備在電網(wǎng)中的重要性和國(guó)網(wǎng)公司對(duì)此設(shè)備在技術(shù)治理方面的重視。
作為直流電源系統(tǒng)的基層技術(shù)工作者，深有體會(huì)的是：認(rèn)真理解和執(zhí)行規(guī)范中的各項(xiàng)技術(shù)要求，才能保證直流電源系統(tǒng)設(shè)備在電網(wǎng)中可靠、安全地運(yùn)行。
有些人會(huì)錯(cuò)誤地以為直流電源設(shè)備比較簡(jiǎn)單，不過(guò)是充電機(jī)加蓄電池而已，現(xiàn)在采用了高頻開(kāi)關(guān)和閥控“免維護(hù)”蓄電池，可靠性進(jìn)步了，對(duì)設(shè)備只需重點(diǎn)把握一些指標(biāo)即可，如：穩(wěn)流精度、穩(wěn)壓精度是否合格，均充及浮充電壓值是否在正常范圍，蓄電池充放電容量是否符合要求，蓄電池單體電壓值是否偏差過(guò)大等;在設(shè)備投產(chǎn)驗(yàn)收時(shí)再增加盡緣監(jiān)測(cè)檢查及耐壓、盡緣性能等試驗(yàn)，而對(duì)直流電源設(shè)備的其它更多技術(shù)要求卻有所忽略。
從近年來(lái)直流電源設(shè)備在我省電網(wǎng)的運(yùn)行情況看，忽視有些看似無(wú)關(guān)緊要的試驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要求，往往會(huì)造成直流電源系統(tǒng)故障和設(shè)備事故的發(fā)生，舉例如下。
1、紋波系數(shù)的丈量
在國(guó)網(wǎng)直流電源評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中，紋波系數(shù)丈量(直流標(biāo)準(zhǔn)第6.2.13條)是作為“核心指標(biāo)”進(jìn)行考核的。紋波系數(shù)反映了直流裝置輸出電壓的脈動(dòng)程度，數(shù)值過(guò)大不僅會(huì)影響蓄電池的使用壽命，嚴(yán)重情況下，還會(huì)引起變電站直流系統(tǒng)的事故。99年我省某220kV變電站發(fā)生的一起事故就是一個(gè)典型的事例：
此220kV變電站直流電源設(shè)備投產(chǎn)時(shí)間較早，只有一套可控硅整流充電裝置及一組蓄電池，因需要更換蓄電池組，檢驗(yàn)職員預(yù)備短時(shí)退出蓄電池組，當(dāng)解開(kāi)蓄電池連線(xiàn)后，母線(xiàn)電壓下降，檢驗(yàn)職員調(diào)整電壓至正常值后即有直流回路開(kāi)關(guān)跳閘聲及設(shè)備器件炸裂聲，然后直流裝置的過(guò)流繼電器動(dòng)作，整流設(shè)備退出工作。造成了六條線(xiàn)路的保護(hù)失效，大量的靜態(tài)電壓繼電器、母差保護(hù)繼電器及各類(lèi)電源燒毀，損失較大。
事故后通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，硅整流三相觸發(fā)回路中有一相已損壞，為維持正常的直流母線(xiàn)電壓，致使輸出直流電壓的紋波系數(shù)過(guò)大，因未進(jìn)行紋波系數(shù)的丈量而沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)這個(gè)題目，而電壓表顯示的是正常的均勻電壓值(219V)。由于蓄電池是較大的容性負(fù)載，在帶蓄電池組時(shí)直流電壓的紋波系數(shù)為50%左右，還未造成事故，但脫離蓄電池組后輸出直流電壓的紋波系數(shù)達(dá)216%左右，過(guò)大的脈動(dòng)電壓燒毀了大量保護(hù)設(shè)備。
2、監(jiān)控裝置控制程序的試驗(yàn)
直流電源標(biāo)準(zhǔn)對(duì)微機(jī)監(jiān)控裝置要求直流電源設(shè)備應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)行恒流限壓充電-恒壓充電-浮充電狀態(tài)或均充-浮充的狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)換(第6.4.18條)，但從浙江電網(wǎng)直流電源設(shè)備近幾年的運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)，微機(jī)監(jiān)控裝置程序故障設(shè)備有10余套，有些設(shè)備不能恒流充電，有些設(shè)備恒壓充電(均充)后不能自動(dòng)轉(zhuǎn)換為浮充狀態(tài)，對(duì)控制、保護(hù)設(shè)備及蓄電池壽命均有不利影響。
3、監(jiān)控裝置顯示及監(jiān)測(cè)功能試驗(yàn)
國(guó)網(wǎng)直流電源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求監(jiān)控裝置的設(shè)定值應(yīng)與實(shí)際顯示值、丈量值*(第6.4.19條)。而在檢驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)多次發(fā)現(xiàn)直流電源設(shè)備監(jiān)控裝置的設(shè)定電壓值、表計(jì)顯示值與直流母線(xiàn)的實(shí)際值不*，若日常不重視對(duì)母線(xiàn)電壓的實(shí)測(cè)檢查，就不能發(fā)現(xiàn)題目。假如直流母線(xiàn)電壓長(zhǎng)期不符合蓄電池浮充電壓或均充電壓的要求值，偏高或偏低均將影響蓄電池的使用壽命。
4、交流輸進(jìn)真?zhèn)€技術(shù)要求
國(guó)網(wǎng)直流電源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不僅要求充電裝置應(yīng)有兩路交流輸進(jìn)，互為備用，還要求設(shè)備應(yīng)裝設(shè)有防止過(guò)電壓的保護(hù)裝置(標(biāo)準(zhǔn)第5.2.1條)。而在《防止直流電源系統(tǒng)事故措施》第十六條中更明確提出：充電裝置交流供電輸進(jìn)端應(yīng)采取防止電網(wǎng)浪涌沖擊電壓侵進(jìn)充電模塊的技術(shù)措施。
我省一個(gè)220kV變電站發(fā)生的一起雷擊損壞直流電源設(shè)備及保護(hù)設(shè)備的事故，與充電裝置交流輸進(jìn)端未能有效防止雷電波侵進(jìn)有直接的關(guān)系。此事故中雷電波通過(guò)交流電源線(xiàn)侵進(jìn)直流輸進(jìn)端，造成高頻充電模塊損壞;充電模塊受到?jīng)_擊電壓影響而損壞，并產(chǎn)生很高的直流電壓(事后檢查模塊輸出電壓達(dá)285V)，有多路直流分支開(kāi)關(guān)跳閘，使多個(gè)設(shè)備保護(hù)裝置直流電源消失。
因此，實(shí)際工作中，應(yīng)重視檢查直流電源充電裝置交流輸進(jìn)端是否采取了有效的防止過(guò)電壓的保護(hù)裝置。特別在多雷擊地區(qū)，線(xiàn)路經(jīng)常遭雷擊跳閘并需要保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行開(kāi)關(guān)重合閘，為防止開(kāi)關(guān)保護(hù)失效的事故發(fā)生，直流設(shè)備交流進(jìn)線(xiàn)端必須采取適合的低壓避雷器和針對(duì)高頻開(kāi)關(guān)的浪涌吸收器等多重防雷保護(hù)措施;高頻開(kāi)關(guān)模塊也應(yīng)要求廠家對(duì)模塊采取輸出電壓zui高不能超過(guò)某一限值(如260V)的設(shè)計(jì)。
5、閥控蓄電池組的充放電
在國(guó)網(wǎng)《直流電源系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范》(第十五條)、《直流電源系統(tǒng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》及《直流電源系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)視規(guī)定》中對(duì)閥控蓄電池投進(jìn)運(yùn)行后均要求：每2～3年應(yīng)進(jìn)行一次核對(duì)性充放電，運(yùn)行了6年以后，宜每年進(jìn)行一次核對(duì)性充放電。其目的是檢驗(yàn)蓄電池容量是否符合要求，也能夠使電池內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)通過(guò)放電、充電得到活化，延長(zhǎng)電池的使用壽命。在運(yùn)行工作中也有實(shí)例可以說(shuō)明這個(gè)題目。
在某發(fā)電廠對(duì)兩組蓄電池進(jìn)行核對(duì)性的容量試驗(yàn)，兩組蓄電池及兩組直流充電設(shè)備均為相同型號(hào)、相同容量的產(chǎn)品，而投產(chǎn)時(shí)間相差一年，分別為3年和2年。通過(guò)蓄電池組放電試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，早一年投產(chǎn)的蓄電池組容量為80%，而遲一年投產(chǎn)的蓄電池組容量?jī)H為42%。通過(guò)詢(xún)問(wèn)發(fā)電廠維護(hù)職員，了解到早安裝的一組蓄電池在投產(chǎn)時(shí)曾由廠家進(jìn)行過(guò)核對(duì)性充放電，而遲安裝的一組因故未進(jìn)行核對(duì)性充放電，并且至今均沒(méi)有進(jìn)行過(guò)核對(duì)性充放電。從此事例看，電池未進(jìn)行放充電活化，將大大影響電池組的容量和使用壽命。
以上所列的是直流電源設(shè)備技術(shù)要求中幾個(gè)不易引起重視但又可能產(chǎn)生故障或事故的內(nèi)容;對(duì)于其它一些如連續(xù)供電、自動(dòng)調(diào)壓、直流斷路器-熔斷器選擇性配置、監(jiān)控裝置故障輸出穩(wěn)定浮充電壓、限壓限流功能等技術(shù)要求，在工作中更應(yīng)引起重視。