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【摘 要】通过龙岩局3个变电站的直流系统改造，对直流系统改造过程中的危险点分析、改造施工方案的选择、施工步骤和注意事项进行详细论述。
【关键词】变电站；直流系统；改造；临时电源
直流系统是变电站保证安全运行的一个重要组成部分，主要作为继电保护、控制、仪器仪表、信号、通信、操作以及事故照明等的重要电源，其可靠与否，直接关系到电力系统的稳定运行和设备安全。2012年3月，龙岩局完成了110kV城关变电站和110kV黄邦变电站的直流系统改造更换工作，2012年6月，完成了220kV旧县变电站的直流系统改造更换工作。直流系统改造工程难度大，风险系数高，必须从技术保障入手，确保改造过程中设备的安全运行。笔者在负责现场改造工作的过程中，对变电站直流系统改造技术问题进行了深入的思考和分析，下面这些内容，希望对广大电力同仁有所启发和帮助。
1、工程概況介绍
龙岩局今年改造的这3个变电站，都是在原屏位上进行全部直流系统设备更换。改造后直流系统的充电屏和馈电屏均为杭州中恒电气股份有限公司的产品，充电模块为杭州中恒ZHR系列智能型高频开关整流模块，采用了高频开关技术，模块化设计，具有稳压、稳流精度高，纹波系数小，可靠性高等优点。主监控器型号均为杭州中恒ZHM05型，该产品应用了当前最新的微机控制技术，模块化设计，配有标准RS-485、RS-232或以太网接口，可方便地实现与厂站综合自动化系统的对接。220kV变电站的直流系统在馈电屏处另配独立的ZHMI01型微机绝缘监测装置，能实现绝缘监测系统的全自动精确管理。蓄电池组均采用山东圣阳电源股份有限公司的GFM系列阀控密封式铅酸蓄电池。
2、直流系统改造前的运行方式
110kV变电站一般都为单电单充直流系统，直流母线为单母线，通过配置两组馈线总空开，对全站的电气设备进行供电。
220kV变电站通常由两组高频开关电源和两组蓄电池组成，直流母线为单母线分段接线。正常运行时，两段母线分裂运行，1号高频开关电源带Ⅰ组蓄电池和Ⅰ段直流负荷，2号高频开关电源带Ⅱ组蓄电池和Ⅱ段直流负荷。
3、直流系统改造危险点分析
直流系统改造的特殊性在于全站不失去直流电源的情况下进行直流负荷的移出或接入。在改造施工过程中，一旦发生直流电源断线、短路或者接地，都将有可能导致保护装置误动或者拒动，造成停电事故，甚至可能造成电网事故，因此，对直流系统改造施工人员的技术水平有很高要求，必须由经验丰富的工程技术人员负责施工。
直流系统改造过程中，为了确保人身和设备安全，旧直流屏不能带电移出，新直流屏不能带电就位，所以，应确保新、旧直流屏都不能带电。
直流系统一般采用辐射型供电，旧的直流系统负载线路多而杂，为了防止遗漏或误拆直流电源电缆，应提前做好负载线路的核查工作，确保直流负载线路两侧一一对应，并做好明确标识。
旧馈电屏的直流电源转接到临时电源时，由于线帽可能老旧磨损，字体模糊造成正负极接反，或对该接线用途不明造成的一系列问题，在拆每一路直流正负电源时，应备好油性笔及红色、黑色绝缘胶布，贴红色代表正极，黑色代表负极，并标识好每一路电源线用途。
4、直流系统改造方案的选择
直流系统改造实施时，一般都是要搭建一个简易的临时直流电源系统，利用临时直流系统转接负载，有以下两种方案可供选择。
选择一：提前申请退出保护出口压板，断开保护装置电源，改接到临时直流电源，完毕恢复相应的保护出口压板。重复以上操作，可以将全站的直流负荷转接到临时电源供电。在新的直流系统安装调试完毕后，重复上述过程拆除临时直流电源。
选择二：将临时直流电源并入旧直流系统，然后拆去旧直流系统，在新的直流系统安装调试完毕后，又将新的直流系统并入临时直流电源，再拆除临时直流电源即可。
此两种方案各有利弊，须慎重选择。方案一，实施过程比较繁琐，但是安全可靠，适用于保护装置侧正负电源端子排无并列备用端子的旧站改造，即无法再用临时电缆并接直流电源；方案二，实施过程比较简单，但是危险因素较多，两组不同的直流系统并接时容易产生压差，且因蓄电池的内阻较小，容易产生较大的环流，并列运行时对蓄电池冲击较大，影响蓄电池寿命。综合以上考虑，通过认真排查核对，龙岩局3个变电站均为旧站，很多保护装置侧的直流电源正、负极端子都无并接的备用端子排，若要并接临时电源接线，必须要断开原直流电源接线端子，因而无法通过临时电缆并接临时直流电源，因此，选择方案一进行改造。
5、直流系统改造施工步骤
5.1利用临时电池组和充电机，搭建一个简易的临时直流电源系统。
5.2将旧直流系统馈线屏上的负荷逐个转移到临时电源系统，改由临时电源供电。
5.3断开旧直流屏交流输入电源，拆除旧直流系统屏柜。
5.4新直流屏就位，安装电池，连线，接入交流充电电源，调试正常，综自信号及遥测等核对正确。
5.5将临时电源上的负荷逐个恢复到新直流系统。
5.6检查各支路馈线极性正确，全站设备运行正常，无异常信号，新直流系统设备投入运行。
6、直流系统改造注意事项
6.1应将新直流系统设备进行临时组建，对新直流系统设备按相关的检验规程进行试验，确保新直流系统的充电装置、绝缘监测装置、蓄电池巡检装置、蓄电池组等设备都检验合格。笔者在直流系统改造前期对新设备进行检验时碰到蓄电池漏液、蓄电池容量不合格等问题。
6.2提前对新蓄电池组进行容量测试等检验时，应从正极开始逐个编号，且编号保持不变，确保每个蓄电池的开路电压、浮充电压、内阻、容量等试验数据在安装投运前后一一对应。
6.3改造前，应对临时直流系统的电池进行仔细检查，将电池充好电，测量其输出电压是否满足要求，确保临时电源系统的可靠性。
6.4由于一般的临时充电机只有一路交流输入电源，应提前将变电站的站用低压备用电源自投入功能进行试验，避免发生因失去交流电带来的各种问题。
6.5临时接线时，应考虑临时引线截面，各接头接触良好、牢固。
6.6直流馈电屏都有一路空开接到综自遥测，因此也应将临时电源系统接入综自遥测，以便运行值班人员在改造期间进行全过程直流电源监视。
7、结束语
龙岩局这3个变电站在直流系统改造实施过程中，顺利的实现了直流屏、蓄电池组等直流设备的整组更换，在整个施工过程均未发生直流短路、接地等异常事件，经过直流系统改造更换后，新直流系统设备运行正常，各变电站电气设备运行正常，确保了系统安全、稳定运行，提高了供电可靠性，达到了预期的效果。
参考文献
[1]徐凯.对110kV变电站直流系统改造方案的探讨[J].电力系统保护与控制，2010（7）.
【关键词】变电站；直流系统；改造；临时电源
直流系统是变电站保证安全运行的一个重要组成部分，主要作为继电保护、控制、仪器仪表、信号、通信、操作以及事故照明等的重要电源，其可靠与否，直接关系到电力系统的稳定运行和设备安全。2012年3月，龙岩局完成了110kV城关变电站和110kV黄邦变电站的直流系统改造更换工作，2012年6月，完成了220kV旧县变电站的直流系统改造更换工作。直流系统改造工程难度大，风险系数高，必须从技术保障入手，确保改造过程中设备的安全运行。笔者在负责现场改造工作的过程中，对变电站直流系统改造技术问题进行了深入的思考和分析，下面这些内容，希望对广大电力同仁有所启发和帮助。
1、工程概況介绍
龙岩局今年改造的这3个变电站，都是在原屏位上进行全部直流系统设备更换。改造后直流系统的充电屏和馈电屏均为杭州中恒电气股份有限公司的产品，充电模块为杭州中恒ZHR系列智能型高频开关整流模块，采用了高频开关技术，模块化设计，具有稳压、稳流精度高，纹波系数小，可靠性高等优点。主监控器型号均为杭州中恒ZHM05型，该产品应用了当前最新的微机控制技术，模块化设计，配有标准RS-485、RS-232或以太网接口，可方便地实现与厂站综合自动化系统的对接。220kV变电站的直流系统在馈电屏处另配独立的ZHMI01型微机绝缘监测装置，能实现绝缘监测系统的全自动精确管理。蓄电池组均采用山东圣阳电源股份有限公司的GFM系列阀控密封式铅酸蓄电池。
2、直流系统改造前的运行方式
110kV变电站一般都为单电单充直流系统，直流母线为单母线，通过配置两组馈线总空开，对全站的电气设备进行供电。
220kV变电站通常由两组高频开关电源和两组蓄电池组成，直流母线为单母线分段接线。正常运行时，两段母线分裂运行，1号高频开关电源带Ⅰ组蓄电池和Ⅰ段直流负荷，2号高频开关电源带Ⅱ组蓄电池和Ⅱ段直流负荷。
3、直流系统改造危险点分析
直流系统改造的特殊性在于全站不失去直流电源的情况下进行直流负荷的移出或接入。在改造施工过程中，一旦发生直流电源断线、短路或者接地，都将有可能导致保护装置误动或者拒动，造成停电事故，甚至可能造成电网事故，因此，对直流系统改造施工人员的技术水平有很高要求，必须由经验丰富的工程技术人员负责施工。
直流系统改造过程中，为了确保人身和设备安全，旧直流屏不能带电移出，新直流屏不能带电就位，所以，应确保新、旧直流屏都不能带电。
直流系统一般采用辐射型供电，旧的直流系统负载线路多而杂，为了防止遗漏或误拆直流电源电缆，应提前做好负载线路的核查工作，确保直流负载线路两侧一一对应，并做好明确标识。
旧馈电屏的直流电源转接到临时电源时，由于线帽可能老旧磨损，字体模糊造成正负极接反，或对该接线用途不明造成的一系列问题，在拆每一路直流正负电源时，应备好油性笔及红色、黑色绝缘胶布，贴红色代表正极，黑色代表负极，并标识好每一路电源线用途。
4、直流系统改造方案的选择
直流系统改造实施时，一般都是要搭建一个简易的临时直流电源系统，利用临时直流系统转接负载，有以下两种方案可供选择。
选择一：提前申请退出保护出口压板，断开保护装置电源，改接到临时直流电源，完毕恢复相应的保护出口压板。重复以上操作，可以将全站的直流负荷转接到临时电源供电。在新的直流系统安装调试完毕后，重复上述过程拆除临时直流电源。
选择二：将临时直流电源并入旧直流系统，然后拆去旧直流系统，在新的直流系统安装调试完毕后，又将新的直流系统并入临时直流电源，再拆除临时直流电源即可。
此两种方案各有利弊，须慎重选择。方案一，实施过程比较繁琐，但是安全可靠，适用于保护装置侧正负电源端子排无并列备用端子的旧站改造，即无法再用临时电缆并接直流电源；方案二，实施过程比较简单，但是危险因素较多，两组不同的直流系统并接时容易产生压差，且因蓄电池的内阻较小，容易产生较大的环流，并列运行时对蓄电池冲击较大，影响蓄电池寿命。综合以上考虑，通过认真排查核对，龙岩局3个变电站均为旧站，很多保护装置侧的直流电源正、负极端子都无并接的备用端子排，若要并接临时电源接线，必须要断开原直流电源接线端子，因而无法通过临时电缆并接临时直流电源，因此，选择方案一进行改造。
5、直流系统改造施工步骤
5.1利用临时电池组和充电机，搭建一个简易的临时直流电源系统。
5.2将旧直流系统馈线屏上的负荷逐个转移到临时电源系统，改由临时电源供电。
5.3断开旧直流屏交流输入电源，拆除旧直流系统屏柜。
5.4新直流屏就位，安装电池，连线，接入交流充电电源，调试正常，综自信号及遥测等核对正确。
5.5将临时电源上的负荷逐个恢复到新直流系统。
5.6检查各支路馈线极性正确，全站设备运行正常，无异常信号，新直流系统设备投入运行。
6、直流系统改造注意事项
6.1应将新直流系统设备进行临时组建，对新直流系统设备按相关的检验规程进行试验，确保新直流系统的充电装置、绝缘监测装置、蓄电池巡检装置、蓄电池组等设备都检验合格。笔者在直流系统改造前期对新设备进行检验时碰到蓄电池漏液、蓄电池容量不合格等问题。
6.2提前对新蓄电池组进行容量测试等检验时，应从正极开始逐个编号，且编号保持不变，确保每个蓄电池的开路电压、浮充电压、内阻、容量等试验数据在安装投运前后一一对应。
6.3改造前，应对临时直流系统的电池进行仔细检查，将电池充好电，测量其输出电压是否满足要求，确保临时电源系统的可靠性。
6.4由于一般的临时充电机只有一路交流输入电源，应提前将变电站的站用低压备用电源自投入功能进行试验，避免发生因失去交流电带来的各种问题。
6.5临时接线时，应考虑临时引线截面，各接头接触良好、牢固。
6.6直流馈电屏都有一路空开接到综自遥测，因此也应将临时电源系统接入综自遥测，以便运行值班人员在改造期间进行全过程直流电源监视。
7、结束语
龙岩局这3个变电站在直流系统改造实施过程中，顺利的实现了直流屏、蓄电池组等直流设备的整组更换，在整个施工过程均未发生直流短路、接地等异常事件，经过直流系统改造更换后，新直流系统设备运行正常，各变电站电气设备运行正常，确保了系统安全、稳定运行，提高了供电可靠性，达到了预期的效果。
参考文献
[1]徐凯.对110kV变电站直流系统改造方案的探讨[J].电力系统保护与控制，2010（7）.