? ? ? ?直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠、各類變電站和其他使用直流設(shè)備的用戶，為給信號設(shè)備、保護(hù)、自動裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源。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，保護(hù)有后備電源—蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè)備。直接關(guān)系到電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和設(shè)備安全，對供電的可靠性要求很高，直流系統(tǒng)的可靠性是保護(hù)變電所安全運(yùn)行的決定條件之一。

一、電力直流系統(tǒng)的維護(hù)現(xiàn)狀

? ? ? ?目前電力直流系統(tǒng)特點(diǎn)是高頻開關(guān)模塊型充電裝置已基本取代相控型硅整流充電裝置，閥控密封免維護(hù)鉛酸蓄電池已逐步取代固定型鉛酸蓄電池。

? ? ? ?二次技術(shù)人員一般對變電站的保護(hù)回路及控制回路等比較重視，而對為繼電保護(hù)回路提供能量的直流系統(tǒng)的重要性往往就忽視了。平時(shí)維護(hù)一般只是進(jìn)行一些簡單的蓄電池電壓測試和絕緣監(jiān)視等。

? ? ? ?發(fā)電廠直流系統(tǒng)一般有運(yùn)行人員進(jìn)行日常巡檢工作，檢修維護(hù)人員定期對直流設(shè)備進(jìn)行一般性的日常定檢檢查和簡單的電池電壓測量等工作。發(fā)電廠一般隨機(jī)組大小對直流系統(tǒng)進(jìn)行核對性放電測試。對充電設(shè)備只進(jìn)行巡檢，對蓄電池組進(jìn)行日常維護(hù)和年度放電核對容量。

目前電力系統(tǒng)中運(yùn)行的直流電源設(shè)備達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，都是由生產(chǎn)廠家在設(shè)備出廠試驗(yàn)時(shí)提供的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場檢修維護(hù)人員因不具備相應(yīng)的測試手段，難以確認(rèn)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)是否滿足要求。

? ? ? ?直流系統(tǒng)在選型采購、設(shè)計(jì)安裝后，由于長期以來不受重視，在運(yùn)行維護(hù)方面的問題比較突出。先是缺乏管理；其次就是運(yùn)行維護(hù)人員能力不足，對像閥控式鉛酸蓄電池這樣的設(shè)備認(rèn)為質(zhì)量可靠，就可以免維護(hù)，而忽視了定期核容試驗(yàn)，導(dǎo)致關(guān)鍵時(shí)刻蓄電池組事故放電時(shí)間過短造成事故擴(kuò)大，等等。

? ? ? ?完整的直流系統(tǒng)維護(hù)應(yīng)該建立明確的直流系統(tǒng)維護(hù)制度，不但包括蓄電池日常定檢，定期對蓄電池組做放電實(shí)驗(yàn)，還要定期測試充電設(shè)備的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)、充電機(jī)效率等性能參數(shù)，還包括上下級直流斷路器匹配特性檢查。

二、提高直流系統(tǒng)可靠性的方式與指標(biāo)

? ? ? ?1、蓄電池的測試維護(hù)

? ? ? ?目前廣泛應(yīng)用的閥控式鉛酸蓄電池是由負(fù)極板鉛(Pb)與正極板二氧化鉛(Pb02)浸入一定濃度的硫酸(H2S04)溶液(電解液)構(gòu)成。其使用壽命一般為8～10年左右，從國產(chǎn)電池實(shí)際使用情況看，一般只有5～8年左右。

? ? ? ?在使用過程中蓄電池常見問題有漏液、蓄電池鼓漲、蓄電池過放電、電池組個(gè)別電池電壓異常等。在維護(hù)工作中要做好日常監(jiān)測工作，蓄電池組處于正常工作環(huán)境(電壓、電流、溫度)，每年作一次容量核對性放電，發(fā)現(xiàn)異常電池及時(shí)處理（宜采用對單體電池進(jìn)行處理，可采用活化儀活化，如不行再進(jìn)行更換），充電裝置要采用紋波系數(shù)小的充電機(jī)。

2、充電模塊的測試維護(hù)探討

? ? ? ?技術(shù)規(guī)程方面的要求

? ? ? ?DL／T 724-2000《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程》第5.3條中，GB／T19826-2005《電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件和安全要求》第5.2條和6.3條中，《國家電網(wǎng)十八項(xiàng)重大反事故措施》第13.2.1.1中，對充電裝置的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系數(shù)、充電機(jī)效率、蓄電池容量等技術(shù)指標(biāo)及試驗(yàn)方法都有明確的規(guī)定及技術(shù)要求。所以，《國家電網(wǎng)十八項(xiàng)重大反事故措施》第13.2.1.2中明確要求：應(yīng)定期對充電、浮充電裝置進(jìn)行檢查，校驗(yàn)其穩(wěn)壓、穩(wěn)流精度和紋波系數(shù)，不符合要求的，應(yīng)及時(shí)對其進(jìn)行調(diào)整，以滿足要求。

充電模塊技術(shù)參數(shù)對設(shè)備影響

? ? ? ?1、充電模塊紋波系數(shù)過高危害：變電站的直流系統(tǒng)正常供電時(shí)大都運(yùn)行于“浮充”方式下。紋波系數(shù)是指輸出中的交流電壓與直流電壓的比值，交流成分屬于高頻范疇，高頻幅值過高會影響設(shè)備的壽命，甚至造成邏輯錯誤或?qū)е卤Ｗo(hù)拒動。因此，要求直流裝置輸出電壓紋波系數(shù)不大于1％的技術(shù)要求。

? ? ? ?2、充電模塊穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度過高危害：會造成直流輸出穩(wěn)定性差和功率不足，影響微機(jī)保護(hù)裝置的正常工作，造成蓄電池組的欠充電或過充電，降低蓄電池組的使用壽命。

? ? ? ?3、充電模塊輸出功率的不足會造成輸出電壓下降，若電壓下降過大會導(dǎo)致比較電路基準(zhǔn)值的變化、充電電路時(shí)間變短等一系列問題，從而影響到微機(jī)保護(hù)的邏輯配合，甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發(fā)生時(shí)，有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作。所以，要求直流電源輸出有足夠的容量和穩(wěn)定性。

? ? ? ?4、充電模塊指標(biāo)下降，充電機(jī)的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)超標(biāo)，所造成的后果就是蓄電池提前失效或損壞，直接威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。另外，目前變電站多采用綜合自動化技術(shù)，蓄電池采用柜式安裝，與自動化設(shè)備同裝一室，充電機(jī)性能出現(xiàn)問題會造成蓄電池發(fā)熱、溢酸等問題，嚴(yán)重者甚至發(fā)生爆炸。

? ? ? ?5、充電模塊穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系數(shù)等技術(shù)指標(biāo)會隨運(yùn)行時(shí)間的增長而超標(biāo)。目前電力系統(tǒng)中運(yùn)行的直流電源設(shè)備達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，都是由生產(chǎn)廠家在設(shè)備出廠試驗(yàn)時(shí)提供的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場檢修維護(hù)人員因不具備相應(yīng)的測試手段，難以確認(rèn)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)是否滿足要求。

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充電模塊穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系數(shù)等技術(shù)指標(biāo)測試方法

? ? ? ?1、充電裝置，應(yīng)滿足穩(wěn)壓精度優(yōu)于0.5％、穩(wěn)流精度優(yōu)于1％、輸出電壓紋波系數(shù)不大于1％的技術(shù)要求。

? ? ? ?2、試驗(yàn)內(nèi)容主要是通過調(diào)壓裝置將充電機(jī)交流輸入電壓在額定電壓±10％內(nèi)變化，通過負(fù)載調(diào)整裝置，使充電機(jī)的直流輸出電壓及輸出電流在規(guī)定范圍內(nèi)變化，在調(diào)整范圍內(nèi)測量電壓、電流及紋波值，通過計(jì)算，得到充電機(jī)的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)、充電機(jī)效率等。還可借助充電機(jī)特性及蓄電池組測試儀進(jìn)行測試。

現(xiàn)代化直流系統(tǒng)綜合檢測設(shè)備介紹

? ? ? ?HDGC3960直流電源綜合測試儀，是根據(jù)國家關(guān)于《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)要求而設(shè)計(jì)出，可實(shí)現(xiàn)對不同容量充電機(jī)及蓄電池組容量的檢測和試驗(yàn)，并能準(zhǔn)確可靠測試出變電站直流電源系統(tǒng)的直流電流、測量直流電壓、測量交流電壓和測量紋波電壓，并計(jì)算出穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、穩(wěn)壓紋波系數(shù)和穩(wěn)流紋波系數(shù)。

工作原理：

? ? ? ?穩(wěn)流測試：在蓄電池進(jìn)行核容試驗(yàn)，放完電恢復(fù)充電過程中，充電裝置工作在均充/恒流狀態(tài)（充電電流為0.1C時(shí)），在1個(gè)小時(shí)內(nèi)間隔20分鐘，分別用直流鉗表測量充電電流值并記錄。當(dāng)屏柜上蓄電池電流表為0.5級四位半數(shù)字表時(shí)，可直接讀取其顯示值，并計(jì)算穩(wěn)流精度δI.

式中：δI：穩(wěn)流精度；IM：輸出電流波動極限值；Iz：輸出電流整定值。

穩(wěn)壓測試：在蓄電池核容放電工作開始前進(jìn)行穩(wěn)壓功能檢查。將充電機(jī)和蓄電池退出運(yùn)行，在放電開關(guān)處接入阻性負(fù)載儀；在浮充狀態(tài)下，分別斷開和投入放電開關(guān)的負(fù)載If（If=50%IE，IE為整組充電機(jī)額定電流值）。記錄充電機(jī)輸出在空載、半載下的充電機(jī)輸出電壓值，計(jì)算穩(wěn)壓精度δu的公式：?

式中：δu：穩(wěn)壓精度；UM：輸出電壓波動極限值；

Uz：輸出電壓整定值。

紋波測試：按照DL/T 724-2000《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，充電裝置輸出的直流電壓中，脈動量峰值與谷值之差的一半，與直流輸出電壓平均值之比。按以下公式計(jì)算：

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? ? ? ??式中：δ——紋波系數(shù)；Uf——直流電壓中的脈動峰；Ug——直流電壓中的脈動谷值；Up——直流電壓平均值。