淺析水電站直流系統(tǒng)的應(yīng)用與故障維修

黃金翠

摘 要：水電站直流系統(tǒng)不會(huì)受到系統(tǒng)運(yùn)行方式、廠用電、發(fā)電機(jī)等因素的影響，屬于完全獨(dú)立的電源，在水電站穩(wěn)定、正常運(yùn)行中起到了較大的作用。本文首先闡述了水電站直流系統(tǒng)故障維修的原則及注意事項(xiàng)，其次，深入探討了水電站直流系統(tǒng)故障處理措施，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：水電站；直流系統(tǒng)；應(yīng)用；故障維修

直流系統(tǒng)是發(fā)電廠控制部分的核心，直接關(guān)系到發(fā)電廠開關(guān)跳合閘、繼電保護(hù)自動(dòng)裝置、主設(shè)備DCS控制系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。水電站直流系統(tǒng)的主要作用在于供給事故照明裝置、UPS裝置、繼電保護(hù)裝置、機(jī)組起勵(lì)裝置、計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置、自動(dòng)裝置等工作電源，屬于水電站的重要組成部分之一。水電站直流系統(tǒng)不會(huì)受到系統(tǒng)運(yùn)行方式、廠用電、發(fā)電機(jī)等因素的影響，屬于完全獨(dú)立的電源，即便是外部交流電中斷，仍然可由蓄電池來繼續(xù)為相應(yīng)裝置提供電源。由此可見，水電站直流系統(tǒng)保持可靠運(yùn)行就顯得尤為重要。本文就水電站直流系統(tǒng)的應(yīng)用與故障維修進(jìn)行探討。

1 水電站直流系統(tǒng)故障維修的原則及注意事項(xiàng)

1）在查找水電站直流系統(tǒng)故障的過程中，務(wù)必要做好相應(yīng)的安全監(jiān)護(hù)措施，且要有2位及以上的維修人員同時(shí)開展；若維修期間出現(xiàn)下雨情況，那么應(yīng)該對(duì)室外設(shè)備進(jìn)行優(yōu)先考慮，而后再對(duì)室內(nèi)設(shè)備進(jìn)行考慮。

2）在維修過程中，切記不可出現(xiàn)另一點(diǎn)接地、人為短路的情況，這樣有可能會(huì)誤動(dòng)自動(dòng)裝置和保護(hù)裝置。值得注意的是，為了確保重要直流設(shè)備即便在拉路情況下也不會(huì)出現(xiàn)電源中斷的情況，務(wù)必要事先采取備用直流電源予以供電。

3）為了避免出現(xiàn)誤動(dòng)自動(dòng)裝置和保護(hù)裝置的情況，那么應(yīng)該將有可能會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)的自動(dòng)裝置和保護(hù)裝置在操作電源切斷之前予以解除。另外，為了避免出現(xiàn)寄生回路，切記不可對(duì)故障點(diǎn)用熔斷器拔除的方式來予以尋找。

4）由于在上電時(shí)，有一定數(shù)量的自動(dòng)化元件會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)、不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)跳躍的情況，那么應(yīng)該先將開入量電源送入，待其穩(wěn)定之后再將開出量電源送出，然后再恢復(fù)送電。

5）若全部切除掉直流母線上的負(fù)荷切除后，水電站直流系統(tǒng)故障問題仍然得不到解決，那么基本可以判斷有可能是在直流電源部分（聯(lián)結(jié)電纜、浮充電機(jī)、蓄電池組、直流屏等）出現(xiàn)接地故障。為了防止在查找水電站直流系統(tǒng)故障時(shí)導(dǎo)致停電時(shí)間過長，可先將負(fù)荷與備用直流電源連接，然后再脫離出外電路和有故障的直流電源。

2 水電站直流系統(tǒng)故障處理措施

2.1 一點(diǎn)接地處理

2.1.1利用絕緣檢測裝置判斷

水電站通常都會(huì)有兩段直流母線，且均有絕緣檢測裝置（包括電橋型直流絕緣監(jiān)測裝置、微機(jī)型直流絕緣監(jiān)測裝置）安裝在其中。電橋型裝置的工作原理是電橋原理，大地絕緣電阻與直流正負(fù)母線在直流系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下是屬于平衡的，但若出現(xiàn)一點(diǎn)接地的情況，那么必將會(huì)破壞原有的電橋平衡，且破壞程度過大，則會(huì)啟動(dòng)繼電器，使之發(fā)出光信號(hào)報(bào)警和聲信號(hào)報(bào)警。

微機(jī)型裝置則有所不同，當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)，裝置自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警之后產(chǎn)生低頻信號(hào)，這些低頻信號(hào)由傳感器接收，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換、電路信號(hào)放大、調(diào)理等來自動(dòng)判斷出接地電阻值和故障線路號(hào)，進(jìn)而對(duì)接地支路進(jìn)行自動(dòng)選擇。

2.1.2利用拉路法判斷

若采取電橋型裝置，那么一旦水電站的直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障，那么就務(wù)必要利用拉路法判斷?；诓煌?fù)荷的優(yōu)先級(jí)別和重要程度，來將直流屏所供的各個(gè)直流負(fù)荷進(jìn)行依次斷開，若將某負(fù)荷回路斷開之后，直流系統(tǒng)故障就自動(dòng)消失，那么就可直接判斷在該負(fù)荷回路之內(nèi)出現(xiàn)了這個(gè)故障；依次類推就可確定出具體是這個(gè)負(fù)荷回路的哪一支路。

2.2 短路或兩點(diǎn)接地的處理

水電站直流系統(tǒng)一旦出現(xiàn)短路或兩點(diǎn)接地的故障，那么就會(huì)導(dǎo)致故障回路的保險(xiǎn)器出現(xiàn)熔斷或者電源開關(guān)跳閘的情況，進(jìn)而有可能會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)裝置、保護(hù)裝置出現(xiàn)拒動(dòng)或誤動(dòng)的情況。針對(duì)這種情況，應(yīng)該結(jié)合故障情況來將故障點(diǎn)迅速查找出來，并且采取相應(yīng)的隔離措施，處理完畢之后就可恢復(fù)向裝置供電。值得注意的是，在沒有準(zhǔn)確查找出水電站直流系統(tǒng)故障點(diǎn)，并將其處理妥善之前，都不能給失電設(shè)備送電，避免造成失電設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞現(xiàn)象。

2.3 加強(qiáng)蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)

當(dāng)發(fā)電廠蓄電池處于正常使用狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該要定期開展放電試驗(yàn)，每次放出30-40%額定容量的電流，試驗(yàn)頻率控制在6個(gè)月/次。蓄電池的全容量考核應(yīng)該控制在12個(gè)月/次，如果考核結(jié)果表明：蓄電池的實(shí)放容量不到80%額定容量，那么基本可以判定該電池的使用壽命終止；一旦結(jié)束蓄電池的放電工作之后，要在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，以此來防止蓄電池內(nèi)部出現(xiàn)硫酸鹽化現(xiàn)象，避免出現(xiàn)內(nèi)部短路的情況。

發(fā)電廠操作人員在日常巡檢過程中要對(duì)蓄電池的浮充電流、電壓、端電壓等參數(shù)予以監(jiān)視，通常而言，要控制浮充電壓值在2.23；不能串接使用同一蓄電池的各個(gè)單格；為了避免線路壓降增加幅度過大，負(fù)載大小應(yīng)該要盡量與蓄電池容量接近；要基于用戶的實(shí)際情況來合理選擇蓄電池組輸出終端后的接線情況，并且要對(duì)連接線、銅排、電纜等進(jìn)行妥善使用。

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