淺析水電站直流系統的應用與故障維修

黃金翠

摘 要：水電站直流系統不會受到系統運行方式、廠用電、發電機等因素的影響，屬于完全獨立的電源，在水電站穩定、正常運行中起到了較大的作用。本文首先闡述了水電站直流系統故障維修的原則及注意事項，其次，深入探討了水電站直流系統故障處理措施，具有一定的參考價值。

關鍵詞：水電站；直流系統；應用；故障維修

直流系統是發電廠控制部分的核心，直接關系到發電廠開關跳合閘、繼電保護自動裝置、主設備DCS控制系統的穩定、安全運行。水電站直流系統的主要作用在于供給事故照明裝置、UPS裝置、繼電保護裝置、機組起勵裝置、計算機監控裝置、自動裝置等工作電源，屬于水電站的重要組成部分之一。水電站直流系統不會受到系統運行方式、廠用電、發電機等因素的影響，屬于完全獨立的電源，即便是外部交流電中斷，仍然可由蓄電池來繼續為相應裝置提供電源。由此可見，水電站直流系統保持可靠運行就顯得尤為重要。本文就水電站直流系統的應用與故障維修進行探討。

1 水電站直流系統故障維修的原則及注意事項

1）在查找水電站直流系統故障的過程中，務必要做好相應的安全監護措施，且要有2位及以上的維修人員同時開展；若維修期間出現下雨情況，那么應該對室外設備進行優先考慮，而后再對室內設備進行考慮。

2）在維修過程中，切記不可出現另一點接地、人為短路的情況，這樣有可能會誤動自動裝置和保護裝置。值得注意的是，為了確保重要直流設備即便在拉路情況下也不會出現電源中斷的情況，務必要事先采取備用直流電源予以供電。

3）為了避免出現誤動自動裝置和保護裝置的情況，那么應該將有可能會出現誤動的自動裝置和保護裝置在操作電源切斷之前予以解除。另外，為了避免出現寄生回路，切記不可對故障點用熔斷器拔除的方式來予以尋找。

4）由于在上電時，有一定數量的自動化元件會出現誤動、不穩定、數據跳躍的情況，那么應該先將開入量電源送入，待其穩定之后再將開出量電源送出，然后再恢復送電。

5）若全部切除掉直流母線上的負荷切除后，水電站直流系統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（聯結電纜、浮充電機、蓄電池組、直流屏等）出現接地故障。為了防止在查找水電站直流系統故障時導致停電時間過長，可先將負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 水電站直流系統故障處理措施

2.1 一點接地處理

2.1.1利用絕緣檢測裝置判斷

水電站通常都會有兩段直流母線，且均有絕緣檢測裝置（包括電橋型直流絕緣監測裝置、微機型直流絕緣監測裝置）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母線在直流系統正常運行情況下是屬于平衡的，但若出現一點接地的情況，那么必將會破壞原有的電橋平衡，且破壞程度過大，則會啟動繼電器，使之發出光信號報警和聲信號報警。

微機型裝置則有所不同，當直流系統發生接地時，裝置自動啟動報警之后產生低頻信號，這些低頻信號由傳感器接收，再經過A/D轉換、電路信號放大、調理等來自動判斷出接地電阻值和故障線路號，進而對接地支路進行自動選擇。

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出現故障，那么就務必要利用拉路法判斷。基于不同負荷的優先級別和重要程度，來將直流屏所供的各個直流負荷進行依次斷開，若將某負荷回路斷開之后，直流系統故障就自動消失，那么就可直接判斷在該負荷回路之內出現了這個故障；依次類推就可確定出具體是這個負荷回路的哪一支路。

2.2 短路或兩點接地的處理

水電站直流系統一旦出現短路或兩點接地的故障，那么就會導致故障回路的保險器出現熔斷或者電源開關跳閘的情況，進而有可能會導致自動裝置、保護裝置出現拒動或誤動的情況。針對這種情況，應該結合故障情況來將故障點迅速查找出來，并且采取相應的隔離措施，處理完畢之后就可恢復向裝置供電。值得注意的是，在沒有準確查找出水電站直流系統故障點，并將其處理妥善之前，都不能給失電設備送電，避免造成失電設備出現嚴重損壞現象。

2.3 加強蓄電池的維護保養

當發電廠蓄電池處于正常使用狀態時，應該要定期開展放電試驗，每次放出30-40%額定容量的電流，試驗頻率控制在6個月/次。蓄電池的全容量考核應該控制在12個月/次，如果考核結果表明：蓄電池的實放容量不到80%額定容量，那么基本可以判定該電池的使用壽命終止；一旦結束蓄電池的放電工作之后，要在第一時間內對蓄電池組進行充電，以此來防止蓄電池內部出現硫酸鹽化現象，避免出現內部短路的情況。

發電廠操作人員在日常巡檢過程中要對蓄電池的浮充電流、電壓、端電壓等參數予以監視，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單格；為了避免線路壓降增加幅度過大，負載大小應該要盡量與蓄電池容量接近；要基于用戶的實際情況來合理選擇蓄電池組輸出終端后的接線情況，并且要對連接線、銅排、電纜等進行妥善使用。

參考文獻：

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