1引言

随着电力体系的开展，变电站出现了越来越多的微机型保护装置和安全自动装置，这就对站用直流电源提出了更高的要求。现在大部分变电站的直流体系选用电磁型或比较早的微机型直流设备，这些直流设备无论从效率、精度、纹波系数还是牢靠性、稳定性上都现已不能满足现在二次设备对直流电源质量的要求，面临着被替换的命运。

2直流体系概述

直流体系是应用于水力、火力发电厂各类变电站和其它运用直流设备的用户，为给信号设备、保护、自动装置、事端照明、应急电源及断路器分、合何操作供给直流电源的电源设备。直流体系是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及体系运转方式的影响，并在外部交流电中断的情况下。确保由后备电源一蓄电池继续供给直流电源的重要设备。直流屏的牢靠性、安全性直接影响到电力体系供电的牢靠性和安全性。直流体系是以电池容量标称，如65AH.常用名称:GZDW-65AH.GZDw-100AH。直流体系的牢靠与否，对变电站的安全运转起着至关重要的效果，是变电站安全运转的确保。直流体系的心脏是蓄电池，对蓄电池进行科学的保护是直流屏体系的核心作业。

3存在的问题

大都110kV变电站都选用单电单充直流体系供电形式，如图1所示。

在执役时刻较长的变电站中直流电源系碱性蓄电池组，执役时刻较长，已不能适应电力体系继电维护装置特别是微机维护装置对直流电源的安全技能要求。需求替换为微机操控智能型兔维护蓄电池。针对变电所是运行中的变电所替换时，应能保证变电所直流继续作业，因而设计了一套不停电的替换计划。

在替换过程一旦产生断线﹑短路或许接地.都将有或许导致维护装置误动或许拒动，形成大面积停电事故.甚至或许形成电网事故。为了保证供电的安全可靠，就要求不停电进行替换。即在全站不失去直流电源的情况下替换。

直流屏替换过程中，要求旧直流屏不能带电移出，新直流屏不能带电就位，以保证设备及人身的安全。新旧直流屏电路割接的难度大。在旧屏转换为新屏的过程中，怎么保证继电维护及开关操作所需的直流电源安全可靠，成为本工程需处理的关键问题。

4处理方法

有两点需求说明如下:

(1)因为35kV开关储能及10kV开关合闸电源平常空载，仅在35kV开关储能或I0kV开关合闸时使用.允许短时停电，因而在替换过程中停用各馈线重合闸即可。不再对合闸电源进行说明。

(2)因为操控.维护电源及信号电源对电力设备的安全运行至关重要，绝不允许中止，因而，重点是怎么替换操控电源。

在对现场原有直流体系馈线网络进行仔细核对后，拟定了替换计划，总体的替换思路是:搭建一个简易的暂时直流体系，利用暂时体系转接负载。如图2所示。

以馈线支路2为例进行说明，用暂时电缆将馈线支路直流由A点处引至空气开关的下侧(A点的方位在这条支路的受电侧电源接入点)。此时相当于将本来的直流电源引至空气开关的下方、此时有以下两种挑选:

(1)若是先断掉原有的直流体系，随后立即合上图2中的空气开关，这样做的优点是两套直流体系间的转化进程简单.清晰.可是在这种比较快的转化进程中，瞬时的直流电压的变化，简单形成一些较为严峻的结果，如维护装置误发信号，电源插件损坏.维护误动等。为了避免这些或许呈现的问题，必定提早申请退出全站的维护出口压板，待直流体系转化结束后恢复压板，并且还要在新的直流体系装置调试结束后重复一次上述进程拆除暂时直流电源。这样两次操作，总共至少需要2个小时左右.在这段时刻内就相当于变电地点无维护的状态下运转，这是决不允许的。并且这样傲也是中断了直流供电，与初衷不符。

(2)先合上空气开关.将暂时直流电源并人体系.然后拆去原有直流电源，在新的直流屏装置调试结束后，重复以上过程，拆掉暂时直流体系即可。这样做的问题在于不同直流体系间简单发生压差，而H由于蓄电池的内阻较小，简单发生较大的环流(环流呈现危害最大的状况是在两个电压不一样的蓄电池并列运转时冲击较大，影响蓄电池寿命)。可是这样做的优点也是显而易见的.首先能够保证在替换直流的进程中，不停止对外的直流供电，其次避免了替换进程中对维护装置压板的操作，因此挑选这种方法。关于发生环流的问题，能够经过调整暂时直流体系的电压，尽量缩小两套直流体系间的电压差，缩短两套直流体系手联时刻的方法，将环流的影响降到最低。

为了查验应选用何种方式并列，进行了试验，试验结果如表1所示。

依据上述试验成功的并列计划，拟定了直流屏更换的“旧直流屏一暂时直流电源体系→新直流屏”供电转换施工步骤:①用电池组和暂时充电机建立一个暂时体系并将直流馈供支路转至暂时直流体系空气开关下方;②将原直流体系的允电机停用，从暂时直流体系引出一组直流电源接到空气开关上方(注意极性);③合上空气开关(此刻暂时充电机不工.作).将负载转至暂时直流电源供电;④断开旧直流屏的馈供支路，合上暂时充电机的流输入电源，使暂时直流体系正常作业;⑤断开旧直流屏沟通输入电源，拆除旧直流屏;◎新直流屏就位，装置电池，连线，接沟通，调试正常;⑦重复上述步骤.即可将负载接入新的直流屏;出检食核对各馈供支路极性正确，新屏运转正常。

如表2所示为110kV变电站真流l川更换前后对比一览表。更换后的直流体系满足变电站设备对直流体系的要求。

5注意事项

在具体操作过程中，以下方面酹要特别注.意:替换前，需要对做为暂时体系的蓄电池组进行仔细检查，将电池组允好电，由于一般的暂时充电机只有一路交流电源输入为了防止失掉交流电带来的一系列问题，替换前，应试验站用低压备用电源门动投入功能。

在不具备低压备用电源主动投入功能的情况下安排人员值班。

电池容量挑选和模块的装备。电池容量挑选要进行直流负荷的核算，直流负荷按性质分为常常负荷。事故负荷.冲击负荷。常常负荷主要是保护、控制、主动装置和通讯设置。事故负荷是指停电后有必要由直流体系供电的负荷，如UPS、通讯设置等。冲击负荷是指极短时间内施加的大电流负荷。比如断路器分、合闸操作等。依据上述三种直流负荷核算就可以核算出事故状态下的直流持续放电容。一般在220kV的变电站直流体系的蓄电池要挑选两组电池。电池容量是150AH-200AH;110kV的变电站直流体系的蓄电池要挑选一组电池。

电池容最是100AH-150AH;35kV的变电站直流屏体系的蓄电池要挑选一纽电池，电池容量是50AH-200AH；模块数的装备是全涨模块出彻定电流.总值要大于等于最大常常负荷圳蓄电池允电电流（蓄电充电电流是按0.1c-0.2c10）。如100AH的蓄电池租其允电电流是0.1c*100=10A.在不核算常常负荷的情况下选用濒定电流5A的模块。2台模块就明以满是对蓄电池的允电.要完成N+1冗余总共挑选3台5A模块。

暂时接线时考虑引线截而.各连接头接触杰出、结实。尽量防止在替换过程中对变电站设备进行遥控分、合闸操作。如有必要操作，只能在变电站手动分、合闸。替换过程中亲近监督直流屏体系电压情况。

6结束语

此种替换计划已经在大都110kV变电站成功应用。通过两次直流并列切换，顺利完成了直流勇的替换。在整个施工过程中没有产生控制.保护信号的直准电源中断。也术产生短路或接地，经直流变电站一切电力设备运转正常.确保了体系安全、安稳运转、提高了供电可靠性，达到了预期的作用。