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摘要：本文简述了直流、逆变电源系统的组成，分析了直流系统运行维护的方法和内容，并探讨直流系统常见故障和排除方法。
关键词：直流系统；逆变电源；电池内阻
直流系统是变电所不可缺少的重要组成部分，它为变电所断路器操作机构、控制回路、保护装置、测控装置、自动装置、故障录波屏等装置提供连续可靠的直流电源。而UPS逆变电源则为后台、监控、远动、通信系统等装置提供连续不间断的交流电源。如果直流系统或逆变电源不能正常供电，都会给变电站带来极为严重的后果，波及电网的安全运行。由于直流、逆变电源系统对变电站如此重要，所以需要加强直流、逆变电源系统的运行维护，保证其安全可靠运行。
1 直流系统的组成
直流系统主要是由整流高频电源模块、监控系统、蓄电池组、充电回路、直流输出回路、绝缘监测、电池巡检、开关量检测、降压单元、交流配电单元、电压电流显示等配电单元组成。
整流模块系统就是把交流电整流成直流电的单机模块。监控系统是整个直流系统的控制管理核心，主要对系统中各单元和蓄电池进行自动监测，获取运行参数和状态。绝缘监测单元当线路对地绝缘能力降低到设定值时，就会发出告警信号。电池巡检单元能在线检测到每节蓄电池电压，某节电池电压过高或过低时，会发出告警信号。开关量检测单元对开关量在线检测及告警节点输出的一种设备。降压单元就是降压稳压设备，调节控母电压在设定范围内。配电单元是直流屏中为实现交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等功能所使用的器件。
2 直流、逆变系统的运行维护管理
（1）直流、逆变装置的运行及维护
应定期检查充电装置的交流输入电压、直流输出电压、直流输出电流等各表计显示是否正确，运行噪声有无异常，各保护信号是否正常，绝缘状态是否良好，定期对直流、逆变电源设备进行清扫。若交流电源中断，蓄电池组能不间断地向直流母线供电，同时电池组经逆变电源为交流负载提供连续可靠的交流电。
（2）蓄电池的运行及维护
蓄电池是直流电源系统的心脏，系统正常时处于浮充备用状态，电池组端电压应与整流模块输出电压及合母电压基本相同，一般保持在240V一256V之间。一旦失去交流电，蓄电池需要立即向负荷供电，所以蓄电池必须始终保持良好的状态。如果整组蓄电池中有落后或故障电池，向负荷放电时落后或故障电池的容量和电压会快速下降，电池的容量不足时内阻会快速增大，故障电池在整組蓄电池中相当于开路点，整组蓄电池将无法继续放电，同样原因故障电池也会影响整组蓄电池正常充电。
蓄电池组长期在浮充电情况下，电池容量的不足很难通过电池巡检仪发现。因此需要每月对蓄电池组进行放电检查，用内阻仪测量单体电池的内阻，单只电池电压低于10.5V及内阻明显大于其它电池的应立即更换，以免影响整组电池充放电及使用寿命。还要根据蓄电池组年限定期使用专业充放电设备进行整组充放电，延长蓄电池使用寿命。应注意新旧不同、容量不同的电池不易混用，电池严禁过充和过放电；定期检查一次连接线、连接片、螺栓是否松动或腐蚀污染，壳体有无渗漏和变形等，松动应拧紧，腐蚀应及时更换。
若直流屏只配备了单组电池组，更换整组电池组或活化电池组前，应考虑先接入便携式免维护锂电池组，以保证直流系统供电可靠；若更换单只电池，则应使用单体电池跨接宝，确保电池组连续可靠供电。
3 直流系统故障处理措施
（1）直流接地故障
直流系统一点接地，虽不至于即刻发生严重的问题，但须引起高度重视；如果接着发生两点接地，就可能引起信号装置、保护装置、断路器等误动或拒动，从而引发严重的后果。因此，发生一点接地时就应当立即查找并排除故障。
接地故障查找原则：⑴在直流回路上操作时发生接地，应先查该回路；⑵按直流回路重要性级别，先查重要性低的，再查重要性高的；⑶先查室外，后查室内；⑷先查电压等级低的，后查等级高的；⑸先查新投运设备，后查投运较久的设备。
拉路查找法是按照负载的重要性，依次短时断开直流屏上的各直流负载支路。当断开某支路后故障消失，说明故障就在该支路上。然后继续运用短时停电法，确定故障在那条分支路上。直至找到故障并排除。若拉路查找无接地线路，就需要对直流盘本体如蓄电池组、母线、充电设备以及各元件等作进一步的排查，直至找到接地点并排除故障为止。
绝缘监测单元可以实时监测并显示直流母线对地绝缘信息。现在绝缘监测装置均与微机监控系统共同使用，比以往的绝缘监察继电器反映接地发生和消失的时间要长，大约15S-20S，因此拉路查找直流接地回路停电时间不应过短。也可采用直流电压表法，既一人拉路，另一人测量直流母线对地电压变化，当断开某支路后直流母线对地电压恢复正常（正对地或负对地110V），则该支路即为故障支路。
寻找直流接地点，要断开保护装置电源前，应先征得调度同意，根据规定退出相应保护出口压板。对于断开直流电源可能造成PT二次侧失电的，（如PT二次接有防反送电继电器，其线圈工作电源为直流电的）应先退出相关保护装置低电压闭锁保护压板，如低电压闭锁过电流保护、低电压跳电容器、检无压检无流启动备自投等压板，防止保护误动。
近几年使用的许继电源公司直流、逆变柜具备直流接地选线、电池内阻在线测量、逆变电源并联输出等功能，配置了阳光牌长寿命电池组，运行稳定可靠，减少了直流、逆变电源系统的维护工作量。
（2）其他常见故障与处理
模块液晶面板无显示检查熔断器是否熔断，若熔断更换；若无熔断，启用备用模块或更换模块。自动调压装置不正常，启动手动调压装置，退出自动调压装置，进行修理或更换。
直流母线电压过高过低测量母线电压，若显示正确，检查自动调压装置、整流模块输出及过负荷等，使其恢复正常；若显示问题，更换模块。
交流输入电压异常，测量交流输入电压；检查空气开关、交流接触器是否正常；检查交流采样AC模块是否正常。
4 结束语
直流、逆变系统的运行维护重在预防和防微杜渐，通过日常一丝不苟的巡视、检查和检验，使小问题和缺陷得到及时有效的处理，避免大事故发生，保障变电所安全运行和提高供电的可靠性。
关键词：直流系统；逆变电源；电池内阻
直流系统是变电所不可缺少的重要组成部分，它为变电所断路器操作机构、控制回路、保护装置、测控装置、自动装置、故障录波屏等装置提供连续可靠的直流电源。而UPS逆变电源则为后台、监控、远动、通信系统等装置提供连续不间断的交流电源。如果直流系统或逆变电源不能正常供电，都会给变电站带来极为严重的后果，波及电网的安全运行。由于直流、逆变电源系统对变电站如此重要，所以需要加强直流、逆变电源系统的运行维护，保证其安全可靠运行。
1 直流系统的组成
直流系统主要是由整流高频电源模块、监控系统、蓄电池组、充电回路、直流输出回路、绝缘监测、电池巡检、开关量检测、降压单元、交流配电单元、电压电流显示等配电单元组成。
整流模块系统就是把交流电整流成直流电的单机模块。监控系统是整个直流系统的控制管理核心，主要对系统中各单元和蓄电池进行自动监测，获取运行参数和状态。绝缘监测单元当线路对地绝缘能力降低到设定值时，就会发出告警信号。电池巡检单元能在线检测到每节蓄电池电压，某节电池电压过高或过低时，会发出告警信号。开关量检测单元对开关量在线检测及告警节点输出的一种设备。降压单元就是降压稳压设备，调节控母电压在设定范围内。配电单元是直流屏中为实现交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等功能所使用的器件。
2 直流、逆变系统的运行维护管理
（1）直流、逆变装置的运行及维护
应定期检查充电装置的交流输入电压、直流输出电压、直流输出电流等各表计显示是否正确，运行噪声有无异常，各保护信号是否正常，绝缘状态是否良好，定期对直流、逆变电源设备进行清扫。若交流电源中断，蓄电池组能不间断地向直流母线供电，同时电池组经逆变电源为交流负载提供连续可靠的交流电。
（2）蓄电池的运行及维护
蓄电池是直流电源系统的心脏，系统正常时处于浮充备用状态，电池组端电压应与整流模块输出电压及合母电压基本相同，一般保持在240V一256V之间。一旦失去交流电，蓄电池需要立即向负荷供电，所以蓄电池必须始终保持良好的状态。如果整组蓄电池中有落后或故障电池，向负荷放电时落后或故障电池的容量和电压会快速下降，电池的容量不足时内阻会快速增大，故障电池在整組蓄电池中相当于开路点，整组蓄电池将无法继续放电，同样原因故障电池也会影响整组蓄电池正常充电。
蓄电池组长期在浮充电情况下，电池容量的不足很难通过电池巡检仪发现。因此需要每月对蓄电池组进行放电检查，用内阻仪测量单体电池的内阻，单只电池电压低于10.5V及内阻明显大于其它电池的应立即更换，以免影响整组电池充放电及使用寿命。还要根据蓄电池组年限定期使用专业充放电设备进行整组充放电，延长蓄电池使用寿命。应注意新旧不同、容量不同的电池不易混用，电池严禁过充和过放电；定期检查一次连接线、连接片、螺栓是否松动或腐蚀污染，壳体有无渗漏和变形等，松动应拧紧，腐蚀应及时更换。
若直流屏只配备了单组电池组，更换整组电池组或活化电池组前，应考虑先接入便携式免维护锂电池组，以保证直流系统供电可靠；若更换单只电池，则应使用单体电池跨接宝，确保电池组连续可靠供电。
3 直流系统故障处理措施
（1）直流接地故障
直流系统一点接地，虽不至于即刻发生严重的问题，但须引起高度重视；如果接着发生两点接地，就可能引起信号装置、保护装置、断路器等误动或拒动，从而引发严重的后果。因此，发生一点接地时就应当立即查找并排除故障。
接地故障查找原则：⑴在直流回路上操作时发生接地，应先查该回路；⑵按直流回路重要性级别，先查重要性低的，再查重要性高的；⑶先查室外，后查室内；⑷先查电压等级低的，后查等级高的；⑸先查新投运设备，后查投运较久的设备。
拉路查找法是按照负载的重要性，依次短时断开直流屏上的各直流负载支路。当断开某支路后故障消失，说明故障就在该支路上。然后继续运用短时停电法，确定故障在那条分支路上。直至找到故障并排除。若拉路查找无接地线路，就需要对直流盘本体如蓄电池组、母线、充电设备以及各元件等作进一步的排查，直至找到接地点并排除故障为止。
绝缘监测单元可以实时监测并显示直流母线对地绝缘信息。现在绝缘监测装置均与微机监控系统共同使用，比以往的绝缘监察继电器反映接地发生和消失的时间要长，大约15S-20S，因此拉路查找直流接地回路停电时间不应过短。也可采用直流电压表法，既一人拉路，另一人测量直流母线对地电压变化，当断开某支路后直流母线对地电压恢复正常（正对地或负对地110V），则该支路即为故障支路。
寻找直流接地点，要断开保护装置电源前，应先征得调度同意，根据规定退出相应保护出口压板。对于断开直流电源可能造成PT二次侧失电的，（如PT二次接有防反送电继电器，其线圈工作电源为直流电的）应先退出相关保护装置低电压闭锁保护压板，如低电压闭锁过电流保护、低电压跳电容器、检无压检无流启动备自投等压板，防止保护误动。
近几年使用的许继电源公司直流、逆变柜具备直流接地选线、电池内阻在线测量、逆变电源并联输出等功能，配置了阳光牌长寿命电池组，运行稳定可靠，减少了直流、逆变电源系统的维护工作量。
（2）其他常见故障与处理
模块液晶面板无显示检查熔断器是否熔断，若熔断更换；若无熔断，启用备用模块或更换模块。自动调压装置不正常，启动手动调压装置，退出自动调压装置，进行修理或更换。
直流母线电压过高过低测量母线电压，若显示正确，检查自动调压装置、整流模块输出及过负荷等，使其恢复正常；若显示问题，更换模块。
交流输入电压异常，测量交流输入电压；检查空气开关、交流接触器是否正常；检查交流采样AC模块是否正常。
4 结束语
直流、逆变系统的运行维护重在预防和防微杜渐，通过日常一丝不苟的巡视、检查和检验，使小问题和缺陷得到及时有效的处理，避免大事故发生，保障变电所安全运行和提高供电的可靠性。