变电站直流系统维护

近年来，因变电站直流系统故障导致的重大事故案例时有发生，尤其是以２０１６年陕西３３０ｋＶ 南郊变电站电缆沟直流起火为代表的一系列重大事故，造成了重大的经济损失和社会影响，有鉴于此，国网公司、南网公司对变电站直流系统运维重视程度上升到前所未有的高度。然而，当前直流一线运维人员普遍存在专业知识薄弱、基本技能缺失、对规程规范掌握不深入的问题，本书作者结合十余年现场运维所积累的丰富经验，倾尽全力为一线直流系统运维人员快速提高知识技能水平提供专业性帮助。

本书具有以下特点和优势：

１.内容层次分明，脉络结构清晰，在结构设置上，专业知识、专业技能、规程规范解读、事故案例分析四大模块既相对独立，又相互关联，不仅适合初学者当作教材由浅入深、由表及里地学习、巩固、提升，也适合专业管理人员当作工具书，快速定位查询使用。相比市场上现有的直流专业图书。

２.本书摒弃了理论性过强，脱离运检实际的内容，所选取的知识点特别侧重工程技术人员现场运维需要，能收到即学即用、立竿见影的功效。

３.本书的专业技能章节更加完整地涵盖了直流系统主要的检修、实验、操作、异常缺陷处置等实际工作技能。紧贴运维实际，对工作流程、工器具使用、危险点辨识、安全措施布置进行详细阐述，对具有一定基础的运维人员巩固、提升专业能力大有裨益。

４.本书*次以设备全寿命周期为脉络，对国家、行业、国网公司所颁布的十余种直流专业的规程、规范进行了整合、提炼、摘编、注释，对全寿命周期各个环节的规程规范如何执行、如何理解进行了详细阐述，针对性强、实用性高，解决了使用者以往需要查阅多个规范才能获取所需信息的问题。

*后，真诚地希望本书能够帮助到您。

本书的专业技能章节涵盖了直流系统主要的检修、实验、操作、异常缺陷处置等实际工作技能，紧贴运维实际，对工作流程、工器具使用、危险点辨识、安全措施布置进行详细阐述，对具有一定基础的运维人员巩固、提升专业能力大有裨益。

本书编者团队拥有多年变电站直流系统运维检修的经验，积累了丰富的现场一手运维和故障处理资料，能够针对读者的特点编写内容

*章 交直流一体化电源系统 １

*节 交直流一体化电源系统概述 １

第二节 交直流一体化电源系统的组成及功能 ２

第三节 交直流一体化电源系统常用的接线方式 ５

第二章 变电站蓄电池 １０

*节 蓄电池概述 １０

第二节 阀控式密封铅酸蓄电池的结构和原理 １６

第三节 蓄电池在直流系统中的作用及接线方式 ２４

第四节 蓄电池智能管理与巡检系统 ２９

第三章 变电站一体化电源直流充电设备 ３９

*节 直流充电设备系统概述 ３９

第二节 高频开关电源系统组成 ４０

第三节 高频整流模块工作原理 ４０

第四节 直流母线电压调节装置 ４５

第五节 充电装置的选型与安装 ４７

第四章 变电站一体化电源监控系统 ４８

*节 监控系统概述 ４８

第二节 监控系统设备技术要求 ５０

第三节 直流系统监控装置工作原理及装置功能 ５２

第四节 绝缘监测装置工作原理及装置功能 ５３

第五节 监控系统通信原理介绍 ６１

第五章 逆变器电源（犝犘犛） ６２

*节 逆变的概念 ６２

第二节 三相半波有源逆变电路 ６４

第三节 三相桥式逆变电路 ６７

第六章 通信电源系统 ６９

*节 通信电源系统概述及作用 ６９

第二节 通信电源系统的组成 ６９

第三节 通信电源系统工作原理 ７１

第四节 通信电源监控系统 ７２

第七章 变电站直流系统维护常用仪器 ７４

*节 直流电源系统接地查找仪工作原理及使用方法 ７４

第二节 蓄电池内阻测试仪工作原理及使用方法 ７９

第三节 充电模块检测仪工作原理及使用方法 ８１

第四节 空气断路器安秒特性测试仪工作原理及使用方法 ８５

第五节 蓄电池容量测试仪工作原理及使用方法 ９０

第八章 各类型典型现场作业技能流程及注意事项９８

*节 单组阀控蓄电池核对性充放电工作流程及注意事项 ９８

第二节 两组阀控蓄电池核对性充放电工作流程及注意事项 １００

第三节 单组阀控蓄电池容量检验工作流程及注意事项 １０２

第四节 两组阀控蓄电池容量检验工作流程及注意事项 １０４

第五节 蓄电池组更换工作流程及注意事项 １０５

第六节 蓄电池单体内阻测试工作流程及注意事项 １０８

第七节 蓄电池单体缺陷处理工作流程及注意事项 １０９

第八节 蓄电池电压采集单元熔丝更换工作流程及注意事项 １１０

第九节 直流充电模块更换工作流程及注意事项 １１１

第十节 直流系统改造工作流程及注意事项 １１４

第十一节 馈电屏指示灯更换工作流程及注意事项 １１６

第十二节 直流系统定值整定、 修改工作流程及注意事项 １１７

第十三节充电机双电源定期切换试验工作流程及注意事项 １１８

第十四节 电压采集模块故障处理工作流程及注意事项 １１９

第十五节 馈电低压断路器ＴＡ故障处理流程及注意事项 １２０

第九章 典型缺陷、故障处理流程 １２２

*节 蓄电池浮充电时单个电池电压偏低缺陷处理流程 １２２

第二节 蓄电池单个电池内阻异常缺陷处理流程 １２２

第三节 蓄电池组容量不足缺陷处理流程 １２３

第四节 阀控蓄电池漏液缺陷处理流程 １２３

第五节 阀控蓄电池绝缘下降缺陷处理流程 １２４

第六节 阀控蓄电池壳体膨胀（热失控）缺陷处理流程 １２４

第七节 蓄电池组熔断器熔断或直流断路器跳闸故障处理流程 １２５

第八节 蓄电池组自燃或爆炸、开路故障处理流程 １２５

第九节 直流母线电压异常缺陷处理流程 １２６

第十节 电压调整装置自动调压挡失灵缺陷处理流程 １２７

第十一节 充电模块输出电流不一致，模块均流故障处理流程 １２７

第十二节 模块内部短路故障（各模块带交流断路器）处理流程 １２７

第十三节 模块内部短路故障（各模块不带交流断路器）处理流程 １２８

第十四节 充电装置交流电源故障处理流程 １２８

第十五节 监控器无显示缺陷处理流程 １２９

第十六节 监控器显示值与实测值不一致缺陷处理流程 １２９

第十七节 监控器死机缺陷处理流程 １２９

第十八节 充电监控装置与后台监控系统（上位机）通信失败缺陷处理流程 １３０

第十九节 直流绝缘监察装置缺陷处理流程 １３０

第二十节 直流绝缘监察装置误报直流接地缺陷处理流程 １３０

第二十一节 交流窜入直流缺陷处理流程 １３１

第二十二节 直流系统接地缺陷处理流程 １３１

第二十三节 闪光装置故障处理流程 １３３

第二十四节 电压监察装置故障处理流程 １３３

第二十五节 直流屏屏内开关故障处理流程 １３４

第二十六节 直流屏屏内某一运行灯不亮缺陷处理流程 １３４

第二十七节 事故照明切换故障处理流程 １３４

第二十八节 直流电源系统失压故障处理流程 １３５

第二十九节 直流电源系统全停故障处理流程 １３６

第十章 直流设备全寿命周期相关规程规范解读 １３７

*节 名词解释 １３７

第二节 公共部分 １３７

第三节 直流屏柜 １４７

第四节 高频电源 １５１

第五节 蓄电池 １５５

第六节 直流监控装置 １６６

第七节 通信电源模块 １６９

第八节 绝缘监察装置 １７０

第九节 保护电器 １７３

第十节 电池在线监测装置 １７３

第十一章 变电站典型事故案例 １７５

［案例一］ 电缆中间头爆炸，蓄电池脱离母线及寄生回路造成３３０ｋＶ变电站主变压器烧损事故 １７５

［案例二］ 直流系统接线不符合规范造成３３０ｋＶ变电站全停事故 １７７

［案例三］ ３３０ｋＶ变电站交流窜入直流引发站内全停 １７９

［案例四］ 某电厂升压站交流窜入直流系统造成重大电网事故 １８２

［案例五］ 某２２０ｋＶ变电站蓄电池异常造成站内全停事故 １８３

［案例六］ １１０ｋＶ变电站直流电源设备缺陷造成保护越级跳闸 １８５

［案例七］ ５００ｋＶ变电站直流系统接地导致断路器无故障跳闸 １８７

［案例八］ 变电站直流接地导致５００ｋＶ母线停电事故 １８９

［案例九］ 房屋漏雨造成２２０ｋＶ变电站直流电源系统全停 １９１

［案例十］ 蓄电池问题造成１１０ｋＶ变电站直流电源设备故障 １９３

［案例十一］ ２２０ｋＶ变电站蓄电池组开路造成２２０ｋＶ线路跳闸 １９５

［案例十二］ 站用电误操作及蓄电池开路引起全站交、直流电源失压 １９７

［案例十三］ １１０ｋＶ变电站直流电源部分电池开路事件 １９８

［案例十四］ 发电厂直流电源系统蓄电池爬酸缺陷 ２００

［案例十五］ １１０ｋＶ变电站蓄电池组连接螺栓生锈严重造成蓄电池运行风险 ２０１

［案例十六］ ２２０ｋＶ变电站蓄电池极柱凸起 ２０２

［案例十七］ ２２０ｋＶ变电站蓄电池漏液造成直流系统接地故障 ２０２

［案例十八］ ２２０ｋＶ变电站电池间门盖断裂造成性能异常 ２０３

［案例十九］ ２２０ｋＶ变电站蓄电池故障引发直流母线异常 ２０４

［案例二十］ ６６ｋＶ变电站蓄电池异常运行造成燃毁故障 ２０５

［案例二十一］ １１０ｋＶ变电站蓄电池组燃烧事故 ２０７

［案例二十二］ 单只蓄电池失效造成整组蓄电池无容量输出 ２０９

［案例二十三］ １１０ｋＶ变电站在运蓄电池组单体电压不一致 ２１０

［案例二十四］ ５００ｋＶ变电站蓄电池内部极板栅格断裂刺穿隔层故障 ２１１

［案例二十五］ １０ｋＶ变电站因雷雨造成蓄电池组失火故障 ２１２

［案例二十六］ １１０ｋＶ变电站蓄电池室温度高造成蓄电池损坏 ２１３

［案例二十七］ ６６ｋＶ变电站因雷击过电压引发充电装置故障 ２１４

［案例二十八］ １１０ｋＶ变电站充电模块过热导致自身保护无输出 ２１５

［案例二十九］ 充电装置充电模块冲击电流保护配置不合理 ２１５

［案例三十］ 充电模块故障导致直流母线电压异常 ２１６

［案例三十一］ １１０ｋＶ变电站直流充电装置特性指标超标 ２１７

［案例三十二］ ２２０ｋＶ变电站充电模块故障 ２１８

［案例三十三］ ２２０ｋＶ变电站充电模块雷击损毁故障 ２１９

［案例三十四］ 充电装置交流输入单元短路造成充电装置失压 ２２０

［案例三十五］ 充电装置失压导致蓄电池组失效 ２２０

［案例三十六］ 直流充电装置长时间均衡充电导致蓄电池接地 ２２２

［案例三十七］ ２２０ｋＶ变电站直流电源监控装置插件故障引起直流电压异常 ２２３

［案例三十八］ ２２０ｋＶ变电站直流电源监控装置死机造成充电模块工作异常 ２２４

［案例三十九］ １１０ｋＶ变电站降压硅链自控失灵引起直流母线异常 ２２４

［案例四十］ 直流监控装置长期“均充”造成直流母线电压长期偏高 ２２５