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摘要：直流系统可靠与否对电力系统的安全运行起着至关重要的作用.是安全运行的保证。根据现场的实际工作经验.总结并提出了一种新的直流系统隐患排查方法.该方法能够全面排查直流系统存在的安全隐患，为电网的安全稳定运行提供保障。
关键词：电力系统；直流电源；可靠性；探讨
引言
多年以来，人们在直流电源可靠性方面做了大量的理论研究和实践工作，废除了一些落后设备和元器件，改善了系统接线，提高了自动化水平，拥有了先进的技术指标，以及长寿命和少维护的原则，可靠性已大大提高。目前，电力系统广泛采用了阀控式密封铅酸蓄电池、高频开关整流器或微机型晶闸管整流器、直流断路器、直流电源监控装置等。
1.变电站直流电源系统的概述
直流系统属于变电站的重要组成部分，对于保障开关控制、信号设备事故照明以及信号设备等有着重要作用。然而，系统外部的交流电中断，可利用蓄电池向直流系统进行供电，从而保障电网系统正常的操作。此外，通过监控系统的应用，可全面的测试蓄电池的各个功能模板的参数与状态.实时的控制与掌握直流系统，并自动化的处理电源系统，从根源上杜绝直流系统运行中出现接地故障。按照不同的用途可将系统划分为三大部分：（D直流电源部分；（④电源充电设备部分；③直流负荷部分。
2.蓄电池
近十年来阀控式密封铅酸蓄电池得到了广泛的应用，它具有无需添加酸液、不漏液、无酸雾、自放电电流小、内阻小、寿命长、安装方便、少维护等优点，但对温度反应灵敏，因而对充电电源要求较严格，不允许严重的过充或欠充。
2.1蓄电池选择
多年来电力系统主要应用固定式防爆铅酸蓄电池，自八十年代以来推广使用了镉镍碱性蓄电池，现在，阀控式密封铅酸蓄电池得到了广泛应用。固定式铅酸蓄电池有酸雾排出和少量析氢，占地面积大，需要有专用的具有通风条件的蓄电池室，维护不方便。镉镍碱性蓄电池爬碱和漏液现象，有污染且维护比较麻烦。目前用得比较多的是阀控式密封铅酸蓄电池。阀控式密封铅酸蓄电池使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构，不会漏酸也不会排酸雾，电池盖子上设有单向排气阀(即安全阀)，该阀的作用是电池内部的气体超过一定值时，排气阀自动打开排气而后自动关闭，防止空气进入电池内部。其主要特点是密封程度高，电解液象凝胶一样被吸收在高孔率的隔离板内，不会轻易流动，所以电池可以横放极板栅采用无锑铅合金，电池的自放电系数很小；电池的正负极板完全被隔离板包围，有效物质不易脱落，使用寿命长；体积比老式电池小，而容量却比老式敞开型电池高；在使用过程中不会产生酸雾，气体，长期运行中无需补充任何液体维护工作量极小；电池的内阻较小，大电流放电的特性好。现在已广泛应用于电力系统中，为无人值班变
2.2电站首选蓄电池
蓄电池容量的选择蓄电池容量应按事故放电容量及最大冲击负荷两个条件进行选择。目前在选择蓄电池容量时应考虑到下面两个变化，一个是大的冲击电流基本没有了，另一个是经常负载增加了。即高压断路器一般合闸方式都采用弹簧储能或液压机构合闸电流小了，200多安的合闸电流的电磁操动合闸方式已经基本上被取消，但同时应该考虑目前增加了监控设备，交流消失后需要直流逆变供电。应注意到有人值班变电站的设计规范规定全站事故所用电停电时间按1h计算，而无人值班变电站的设计规范规定全站事故所用电停电时间按2h计算，发电厂的要求要更高，因为要保证事故后的黑启动成功。
2.3试验放电设备的选择
DL/T5044—2004《电力工程直流系统设计技术规程》规定“试验放电装置宜采用电热器件或有源逆变放电装置”。DL/T724—2000《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》也规定了蓄电池的核对性放电方法和放电周期。长年运行在浮充电方式下的蓄电池的事故放电容量究竟是多少，若仅依靠一般的容量检测方法其可信度不高。蓄电池端电压的高低不是容量的指标。惟一的方法是定期进行核对性充放电对蓄电池活化和对容量进行核对，确保蓄电池始终能运行在90%以上的容量。满足当交流事故停电时，变电站的事故处理时直流负荷的需要。这也是直流电源可靠性的重要环节。由于放电设备水平的落后，放电设备选择比较困难而没有很好的选择，给蓄电池的运行维护带来不少困难。
3.整流器
整流器是直流电源的重要设备，它的优劣直接影响蓄电池长期可靠运行，因此它的主要技术特性应满足蓄电池的充电和浮充电要求，长期连续工作制，应有稳压、稳流及限流性能，技术参数满足有关标准的要求，各种功能可以自动或手动切换，运行安全、灵活等。设计选型中应注意以下问题：
3.1蓄电池的浮充电压
浮充电压对于阀控式密封铅酸蓄电池宜选择2.23V，这是一个直流系统长期可靠运行和关系蓄电池寿命的重要问题。蓄电池的浮充电压正确选择是一个较复杂的问题。浮充电压应满足补偿电池自放电电流及维持氧循环的需要，实际上还应考虑电池结构、正极板栅腐蚀速度，电池内气体排放，以及直流系统母线电压为105％U。的要求等。浮充电压偏低则浮充电流不能维持蓄电池氧循环和补偿电池自放电而使蓄电池端电压形成偏差。浮充电压过高则加剧正极板腐蚀速度、排气、失水的后果。对阀控式蓄电池，不允许过充和欠充的要求较高，故应根据蓄电池的特性，选择合适的浮充电压。
3.2稳压、稳流及限流特性
为了保证蓄电池能够运行在最佳状态和应用两阶段定电流恒电压的充电方法。为了保证直流母线运行电压和防止落后电池的产生，浮充电时的稳压特性十分重要。充电时的稳流特性也十分重要，在供电电压逐步上升时可保持稳定电流，保证电池的正常电化学反应，并顺利进入到恒压的均衡充电阶段，达到改善电池特性参数或解决个别落后电池容量恢复的问题。限流特性可防止在负荷突增时，整流器产生“抢负荷”和“超调”现象而轻易跳闸。
4.直流系统接线
直流系统接线应力求简单、安全可靠、维护操作方便。1组蓄电池接线可为单母线分段或单母线。2组蓄电池设两段母线，两段母线之间设联络电器，一般为隔离开关，必要时可装设保护电器。总之直流母线接1组蓄电池和相应的充电设备，同时由母线馈出线路给支路负荷供电，只有在由双重化直流负荷或1组蓄电池配2套充电设备时，其母线才进行分段。目前有少数电厂和变电所仍有带端电池的双母线或是设降压装置的控制和合闸母线系统，带端电池的双母线系统虽然能够使蓄电池容量得到充分利用，但接线复杂及端电池维护困难运行操作不灵活，已基本不采用了。设降压装置的控制母线，合闸母线分设的接线方式对采用镉镍蓄电池的系统是必不可少的，因为镉镍蓄电池单体电压为1.2V，220V系统选用180个左右蓄电池，浮充电压为1.36～1.39V，均衡充电压为1.47～1.48V，事故放电末期电压为1.10V，则直流母线电压会在266～198V之间波动。不可能满足控制负荷的要求，因此小容量的蓄电池要满足大电流合闸机构，也应设合闸母线，但是对于采用阀控密封铅酸蓄电池的直流系统是不需要的。
结束语
以高频化、模块化、智能化为主要特点的高频直流电源是目前比较安全可靠的直流电源；阀控式密封铅酸蓄电池的各方面性能比较好，符合电力系统安全可靠性的要求；同时通过加强监测，加强维护管理等手段提高直流系统的可靠性和安全性，确保电力系统的稳定运行。
参考文献
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