| 标题 | 柳洪水电站直流系统介绍及运行分析 |
| 范文 | 杨海龙 赵济 摘 要：直流系统是水电站中一个独立的电源系统，它是全站作为控制、信号、继电保护的操作电源，也是重要设备的保安电源及事故照明电源。监视和维护直流设备的完好性对电站的安全可靠运行十分重要。本文就柳洪水电站多年运行的情况进行一些介绍。 关键词：直流系统;结构和功能;运行方式;运行情况分析 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.120 1 前言 柳洪水电站位于四川省凉山彝族自治州美姑县境内，是美姑河水电规划“一库五级”方案的第四级水电站，装机180MW，装设3台单机容量为60MW的水轮发电机组，3台机组于2007年8月陆续投产发电。电站采用“无人值班，少人值守”的运行方式，正常情况下电站仅配备少量值守人员，由美姑河集控中心对电站的机电设备进行相关监视、控制、操作，因此对直流系统可靠性要求很高。 2 柳洪水电站直流系统的结构和功能 柳洪水电站220V直流系统采用两套独立运行的直流装置构成，每套装置由一面充电装置、一组蓄电池等组成。两套装置共用一面馈电柜，共有充电柜2面，馈电柜1面，蓄电池柜6面，系统另外配置一台逆变电源装置单独组柜。直流馈线采用单母线分段接线，两段母线之间设置联络断路器，正常运行时该断路器处于断开状态，每组蓄电池和充电装置分别接于一段直流母线。两段直流母线共用一套绝缘监测装置配置于馈电屏上，实现对两段直流母线及分支回路的绝缘监视，再通过通信方式将直流系统所有故障和状态信号（包括开关量和模拟量）送人监控系统。直流系统的馈线采用环形供电方式，在环形供电的回路中选择适宜处开环。 充电设备采用智能高頻开关模块（N+I）冗余并联组合方式供电，充电模块能带电更换。在每套充电装置的进线端，分别提供两路交流电源，两路电源互为备用，经控制接触器切换后输出1路交流电源，交流电源控制开关SA1、SA2在“自动”位置。特殊情况下，可以通过交流电源控制开关选择“1路”或“2路”交流电源为相应的充电装置供电。 蓄电池组设有微机电池在线检测仪，可检测出每个单体电池电压，并根据充放电时间标出电池容量，对落后电池和电池损害予以报警。蓄电池设有放电回路和放电装置，以便能将蓄电池定期放电。 3 柳洪水电站直流系统的运行方式 3.1 220V直流系统的原理图（如下图） Q1：左侧接通，1#整流器及蓄电池与一段直流母线接通;右侧接通，一段直流母线与二段直流母线联络。 Q2：右侧接通，2#整流器及蓄电池与二段直流母线接通;左侧接通，二段直流母线与一段直流母线联络。 3.2 运行方案 （1）正常情况下，220V直流系统的两套充电装置分别并列于两段母线，除供给经常性负荷外，还向蓄电池浮充电，以弥补蓄电池自放电损耗的能量或进行合闸操作消耗的能量。 （2）当1组蓄电池组及其充电装置故障或维护时，将Q1接通二段母线，此时一段母线由二段母线供电。当2组蓄电池组及其充电装置故障或维护时，将Q2接通一段母线，此时二段母线由一段母线供电。 （3）当交流失压时，直流装置可自动由蓄电池向各馈线回路供电;两组蓄电池都出现故障时，可以采用充电装置短时间单独向直流负荷供电。 4 柳洪220v直流系统运行情况分析 （1）柳洪220v直流系统投运已超10年，整体运行效果良好。由于运行时间长，加上设备老化现已对部分设备进行技改，2#充电装置的充电模块已由HD22020-2更换为HD22020-3提高了供电的稳定性，同时也减少了维护的费用。经过1年多试运行稳定、可靠，1#充电装置也将进行更换、升级。 （2）目前，柳洪水电站直流系统供电方式为环形供电。虽然环形供电方式有馈出柜少、电缆数量少、节约成本等优点，但缺点同样明显，如：操作切换复杂、路径较长导致的压降较大、查找接地点困难、分支线路故障可能引起整个直流系统故障等，可见环形供电方式可靠性并不高。直流系统作为电站所有在运系统的重要组成部分，肩负着给保护、监控、调速和辅机等系统供电的重任，一旦直流系统故障，对电站的安全稳定运行会造成巨大影响。另外根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》5.1.1.10条规定：变电站直流系统的馈出网络应采用辐射状供电方式，严禁采用环形供电方式。因此柳洪水电站直流系统供电方式须进行更改，由目前的环形供电方式更改为辐射形供电方式，以提高供电可靠性，保证电站安全稳定运行。 参考文献： [1]高瞻.屈蕾蕾坪头水电站直流系统设计[J].水电站设计，2013（03）：31-33. [2]张陆胜，马艳，汤建华，鲁杰，武新宇.变电站直流系统馈出网络供电方式分析比较[J].电力科技，2017（10）：183. 作者简介：杨海龙（1986-），男，山西朔州人，本科，工程师，从事水电站运行与维护技术工作。 |
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