十里泉發電廠140MW主控室直流系統接地故障分析與處理

張馨文++孫晉志

[摘 要]文章簡要介紹了直流系統接地故障的危害，聯系實際對十里泉發電廠140MW主控室直流系統接地故障率高的問題進行了分析，并制定出有效方案，根本解決了140MW主控室直流系統接地故障率高、故障時間長的問題，為系統安全、穩定、可靠運行提供了強有力的保障。

[關鍵詞]直流系統；故障率；原因分析；升壓站

中圖分類號：TM86 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0175-02

直流系統發生一點接地，會對系統的安全穩定運行帶來嚴重隱患，直流接地系統故障率越高，則對系統安全穩定運行危害越大。

1.十里泉發電廠140MW主控室直流系統介紹

十里泉發電廠140MW主控室直流系統包括兩條直流母線、140MW#5發變組保護及自動裝置電源、140MW#5機組機爐房設備控制電源及動力電源、220kV升壓站甲站線路保護裝置電源、開關控制及分合閘電源、140MW主控直流充電裝置及蓄電池組等，系統復雜。

近年來主控室直流系統接地故障頻繁發生，我們對此情況進行調查發現，其接地故障率高達5.1%，遠遠超出廠部規定值3%。

2.140MW主控室直流接地系統高故障率原因分析

1）升壓站部分端子箱未安裝驅潮器

根據十里泉發電廠《電氣設備檢修工藝規程》要求，雨后開關端子箱的箱內濕度在24小時內應降至70%以下。若端子箱的箱內濕度，在雨后24小時未降至70%以下，會使端子箱內濕度持續過高，容易造成接地故障。

我們對升壓站內的所有開關端子箱進行檢查，發現除十門線107、十葉線210及十蘭線213開關端子箱外，均已安裝驅潮器。雨后，我們對所有開關端子箱的箱內濕度進行了跟蹤測量，對比后發現，未安裝驅潮器的開關端子箱，其雨后24小時箱內濕度均在80%以上，不符合要求，其余帶驅潮器端子箱正常。

2）端子箱貼地安裝

根據要求，雨后開關端子箱的箱內濕度在24小時內應降至70%以下，若端子箱內濕度持續過高，端子箱內會出現結露現象，容易造成接地故障。

我們對升壓站內所有開關端子箱進行了檢查，發現有兩個端子箱為貼地安裝，分別是：十興I線207及十檀I線216開關端子箱。

雨后，我們對所有開關端子箱的箱內濕度進行了跟蹤測量。雨后24小時測量貼地安裝端子箱的箱內濕度值達到85%以上，不符合標準要求，其余均符合要求。

3）端子箱頂部滲漏

根據十里泉發電廠《電氣設備檢修工藝規程》要求，端子箱應密封嚴實，無滲漏現象，并在雨后24小時端子箱箱內濕度<70%。

雨后，我們對升壓站220kV甲站、110kV站所有開關端子箱的箱內濕度值進行了全面檢查，發現有#04高備變106和#02高備變109兩處開關端子箱濕度測量值超標，兩個端子箱頂部均有滲漏痕跡。隨后，我們對這兩個端子箱進行了調查，發現其安裝時間為2008年，普通不銹鋼端子箱使用年限為6年，這兩個端子箱已經超出使用年限，且由于室外環境相對較差，長期日曬雨淋，導致端子箱損壞嚴重、密封不嚴，內部出現嚴重滲水現象，以致于引發接地故障。

3.制定方案并實施

實施1 研究驅潮器制作方案并安裝

1）討論確定端子箱內驅潮器的設計方案

驅潮器由陶瓷電阻（RXY-150W型 60W）、空氣開關（額定電流為3A）、固定螺栓、環氧樹脂板以及槽板等部分組成。陰雨天氣或空氣濕度大時，將驅潮器投入使用，空氣開關接通電源后，使陶瓷電阻通電升溫，進而起到加熱除潮的作用。

經過反復研究、試驗得出驅潮器設計圖紙，如下圖所示：

2）依照設計圖紙組裝驅潮器

① 取一塊環氧樹脂板，切割出長×寬為15cm×10cm及長×寬為3cm×3cm的兩個小塊。

② 在長×寬為15cm×10cm的環氧樹脂板的一側安裝一長為6cm的槽板，并在槽板上加裝空氣開關。

③ 安裝槽板后，在其相鄰位置鉆一直徑為5mm的小孔，并在另一長×寬為3cm×3cm樹脂板中央開一同等尺寸小孔，然后利用固定螺栓將陶瓷電阻固定在兩塊環氧樹脂板之間。

④ 接入陶瓷電阻與空氣開關連接線。

驅潮器如下圖所示：

按照設計圖紙，組裝好驅潮器后，將其安裝在無驅潮器的十門線107、十葉線210及十蘭線213開關端子箱內，接上電源線，連接至回路中，以備在陰雨天氣時投入使用。

增設驅潮器后，我們于雨天過后，用濕度計對端子箱內的濕度值進行測量，測量結果顯示端子箱箱內濕度值12小時內即可降至49%，低于70%，效果顯著。

實施2 制作并安裝端子箱底部支架

1）利用不銹鋼角鐵，按照端子箱規格，制作長×寬×高為80cm×60cm×20cm的不銹鋼支架。

2）將所有貼地安裝開關端子箱內的接線端子、電纜，按照電纜敷設順序逐一進行記錄、標記、拆除、綁扎，保護措施實施完畢后，拆除舊端子箱。

3）在原端子箱位置處安裝支架，然后將端子箱焊接在支架上。

4）參照拆除時的記錄及端子箱二次回路圖紙接線。

增設端子箱底部支架后，我們在雨后用濕度計對端子箱內濕度值進行測量，測量結果顯示，增設端子箱底部支架后，端子箱內濕度值明顯降低，雨后12小時箱內濕度可降至47%，低于70%，效果明顯。

實施3 更換端子箱

1）分別對存在腐蝕現象的端子箱箱內所有電纜及布線進行記錄、拆除，將所拆芯線的號頭保留并用防雨塑料布對電纜進行包裹，所有電纜按順序整理好后用塑料布綁扎結實，廢除舊端子箱。

2）根據現場實際情況及安裝位置，選擇長×寬×高為80cm×60cm×120cm的新不銹鋼端子箱，焊接在原有位置上。

3）根據端子箱二次回路圖紙及原始記錄進行接線

更換端子箱后，我們在陰雨天對端子箱箱頂滲漏情況進行了統計，未再發現漏雨現象。我們于雨后對端子箱內濕度值進行測量，雨后24小時端子箱箱內濕度值可降至55%以下，符合規程要求。

4.效果跟蹤

端子箱全部改造完成后，我們對140MW主控室直流系統運行情況進行了跟蹤調查，通過與改造前的運行情況對比后發現，主控室直流系統月均接地故障率由5.1%降低至2.05%，低于廠部規定值3%，140MW主控室直流系統接地故障率取得了明顯改善。

5.結束語

通過此次改造工作，從根本上解決了十里泉發電廠140MW主控室直流系統接地故障率高的問題，有效地降低了直流系統接地故障率，縮短了故障時間，降低了工人的勞動強度和維護成本，使140MW主控室直流系統的運行可靠性得到了提高，為機組安全穩定運行提供了可靠保障。

參考文獻

[1]李鶴峰.直流系統接地的原因及處理[J].黑龍江科技信息，2009，31（04）：137-137.

[2]紀靜，楊曉斌.對直流系統接地故障的分析與處理[J].中國科技信息，2008（18）：132-132.

作者簡介： 張馨文（1987.02.07），女，山東棗莊，畢業于山東輕工業學院，本科學歷，助理工程師，從事電氣專業繼電保護工作。

孫晉志（1987.05.20），男，山東棗莊，畢業于山東建筑大學，本科學歷，助理工程師，從事電氣檢修、工程技術管理方面工作。