發(fā)電廠直流系統(tǒng)故障及處理研究

蘭煥枝

摘 要：隨著現(xiàn)代社會的不斷進(jìn)步，電能已經(jīng)成為基礎(chǔ)性能源，人們的生活與生產(chǎn)都離不開它。自然，發(fā)電廠的數(shù)量也在相對增多。而直流系統(tǒng)對于發(fā)電廠來說，屬于核心系統(tǒng)，其一旦存在故障，將會嚴(yán)重影響供電系統(tǒng)的正常運(yùn)作。面對該種狀況，必須要針對其發(fā)生故障的原因進(jìn)行解析，從而提出解決措施。文章針對發(fā)電廠直流系統(tǒng)發(fā)生的故障加以分析，并且就故障提出解決措施，希望能夠為我國發(fā)電廠建設(shè)提供一定的幫助，保證社會基礎(chǔ)能源的供給。

關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)；故障；改進(jìn)措施

1 直流系統(tǒng)對于發(fā)電廠的重要性解讀

1.1 內(nèi)涵

直流系統(tǒng)是一種應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠，各類變電設(shè)備和其他使用直流設(shè)備用戶，并為信號設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、自動裝置、事故照明等提供直流電源的電源設(shè)備。它是一個獨立的電源設(shè)備，不受到發(fā)電廠內(nèi)部電源或者供電的影響，在外部交流電中斷時，依舊能夠保證其內(nèi)部系統(tǒng)的運(yùn)行，以穩(wěn)定其發(fā)電廠的整體系統(tǒng)。相對于電力設(shè)備的其他系統(tǒng)而言，屬于保障性系統(tǒng)，能夠?qū)ζ湔w運(yùn)作進(jìn)行穩(wěn)定。目前直流系統(tǒng)又被稱為直流屏系統(tǒng)，是一種智能免維護(hù)設(shè)備的總稱，產(chǎn)品通用型號為GZDW，簡單來說就是一種提供穩(wěn)定直流電源的設(shè)備。就目前來說，多數(shù)發(fā)電廠與變電站，都在運(yùn)用直流電源，其能夠有效地保證其各個子系統(tǒng)的運(yùn)行。

1.2 作用

將直流系統(tǒng)運(yùn)用于發(fā)電廠，能夠使得使用相關(guān)設(shè)備的用戶，都能夠得到直流供電。對于發(fā)電廠本身來說，不存在用電困難。但是，無論是火力、水力還是風(fēng)力發(fā)電廠，都可能會在運(yùn)行中存在故障。當(dāng)故障發(fā)生后，如果依靠發(fā)電廠的供電來保證運(yùn)作，將會直接導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，內(nèi)部信號的傳輸也會存在問題。面對該種狀況，部分工作人員提出獨立電源的概念，這就使得直流系統(tǒng)逐漸產(chǎn)生。當(dāng)前，直流系統(tǒng)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于多個領(lǐng)域，例如通信領(lǐng)域、計算機(jī)房、酒店、高層建筑等，其作用是在大量用電的同時，能夠保證自身系統(tǒng)的運(yùn)行流暢。對于直流系統(tǒng)來說，其主要核心就是蓄電池。

1.3 組成

第一，整流模塊系統(tǒng)。將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的單機(jī)模塊；第二，監(jiān)控系統(tǒng)是對整個直流系統(tǒng)的控制、管理工作進(jìn)行長期的自動監(jiān)測，以保證其運(yùn)行質(zhì)量；第三，絕緣監(jiān)測單元是監(jiān)視直流系統(tǒng)絕緣裝置是否完善的一個單元；第四，電池巡檢單元是對蓄電池的電壓狀況進(jìn)行監(jiān)測，避免因為電壓不穩(wěn)定而被破壞；第五，開關(guān)量檢測單元是對開關(guān)量的在線監(jiān)測與告警節(jié)點進(jìn)行輸出的一種設(shè)備；第六，降壓單元是用以穩(wěn)定該系統(tǒng)內(nèi)部電壓的一個設(shè)備；第七，配電單元是用來調(diào)節(jié)各個設(shè)備用電，以保證其供電的穩(wěn)定性。

2 直流系統(tǒng)的主要故障以及原因解析

在之前，電力系統(tǒng)的各個變電站都是有人值守，對于直流設(shè)備也會定期檢查。而隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，直流系統(tǒng)可以由調(diào)度中心統(tǒng)一進(jìn)行監(jiān)控，這就使得人力得到了極大的縮減。但是，針對某些部分，還會存在較大的缺失，這就使得其故障無法由系統(tǒng)檢測出來。

2.1 充電模塊故障

充電模塊是由發(fā)電廠的多個充電模塊組成，其設(shè)置相對復(fù)雜，且為了預(yù)防這些模塊發(fā)生故障，一般還會采取一些其他的措施。因此，故障發(fā)生率相對來說較低。但是，充電模塊故障，將會直接影響其系統(tǒng)供電。

2.2 接地故障

接地故障是直流系統(tǒng)中常見的故障之一，尤其是系統(tǒng)所處環(huán)境過差，設(shè)備使用時間較長，其發(fā)生的幾率更高。而且，往往會出現(xiàn)多個接地點同時發(fā)生故障，這就使得處理難度增大。對于原因，可大致分為：一、二次回路絕緣材料強(qiáng)度不夠，無法達(dá)到系統(tǒng)要求，且在檢查或者運(yùn)行中，受到損傷的可能性較高；第二，定期維護(hù)落實較低；第三，導(dǎo)電物件的介入或者小動物進(jìn)入帶電回路。

2.3 其他故障

監(jiān)控系統(tǒng)故障、蓄電池故障也屬于直流系統(tǒng)中的多發(fā)故障。但是，隨著現(xiàn)代設(shè)備的不斷優(yōu)化以及系統(tǒng)的改善，目前發(fā)生故障的可能性相對較低，不構(gòu)成其主要故障。其他故障發(fā)生多是因為設(shè)備原因或者系統(tǒng)的合理性欠缺造成引起。

3 直流系統(tǒng)故障的預(yù)防以及處理原則

3.1 充電模塊故障

對于該種故障，必須要從日常的維護(hù)著手，重點檢查其中的某些部分。例如，檢查三相交流電壓輸入是否平衡；運(yùn)行中產(chǎn)生的聲音是否合理；信號顯示是否正常等。一般來說，其故障多表現(xiàn)在這幾個方面。平時加強(qiáng)對這幾個方面的巡視和監(jiān)控，就能夠有效地發(fā)現(xiàn)充電模塊中存在的問題并進(jìn)行處理。對于直流系統(tǒng)的充電模塊來說都有相對應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，而這個監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)σ恍┲饕獑栴}進(jìn)行實時監(jiān)測與反饋，同時，還能生成記錄及顯示故障報文，全面有效的掌握充電模塊運(yùn)行狀況。在這個記錄的基礎(chǔ)上，不僅減輕了工作人員的工作難度，而且還保證了其運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.2 直流系統(tǒng)接地故障

對于運(yùn)行環(huán)境欠缺、運(yùn)行時間較長的直流電源，其產(chǎn)生接地故障的可能性相對偏高。而且，直流系統(tǒng)的接地點并不是單一的。故障發(fā)生時，可能存在多個點故障。這就使得在排除故障上存在較大難度而無法及時找出問題。另外，在接地設(shè)備的質(zhì)量控制上，缺乏必要的實地考察。某些接地材料，在對應(yīng)的環(huán)境下，使用壽命與質(zhì)量較好，一旦脫離環(huán)境，將會使得其壽命嚴(yán)重縮短。因此，在預(yù)防接地故障時，必須要從實地考察著手，以保證其使用質(zhì)量。

在直流系統(tǒng)接地故障的處理上，最理想的方式就是找到故障區(qū)域，并且加以排除。但是，在實踐中，從眾多的接地點中，尋找出對應(yīng)的點難度較大，這就使得直流系統(tǒng)接地故障排除時間延長。在實踐中，人們提出了“拉路法”，該種排除方式相對簡單。其主要操作是：斷掉整個回路的直流電源，但是，必須要保證在3秒內(nèi)。然后從信號回路、照明回路等多個回路進(jìn)行觀察，判斷出故障點，但后果會造成其他事故。因此不加提倡。除此之外，還有另外一種方式，也就是將直流系統(tǒng)獨立部分獨立化，將其區(qū)域劃分，不同部分其對于電流的要求與負(fù)荷不同，在檢查難度上，相對降低。

3.3 其他設(shè)備故障

第一，監(jiān)控系統(tǒng)。在直流系統(tǒng)中監(jiān)控系統(tǒng)是對其他設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控并加以記錄的一個環(huán)節(jié)。因此，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，且連接著多個模塊，在故障問題上，也一般以設(shè)備元件損壞與系統(tǒng)錯誤為主。若是存在設(shè)備損毀，可以通過排查，及時的對其損毀元件進(jìn)行替換或者修補(bǔ)；若是系統(tǒng)錯誤，則多是其監(jiān)控連接失誤，對此必須要進(jìn)行必須要的系統(tǒng)檢測。當(dāng)然，也可能是其系統(tǒng)內(nèi)部錯誤。無論是哪種問題，可以對其進(jìn)行初始化，將數(shù)據(jù)清零后，再重新設(shè)置；或者直接斷開電源。給予其充分的刷新時間。

第二，蓄電池故障。蓄電池是直流系統(tǒng)的核心。蓄電池故障一般以使用壽命過長，質(zhì)量下降為主。尤其是蓄電池在工作中，本身就會產(chǎn)生較大的熱量，而且發(fā)電廠直流系統(tǒng)運(yùn)行均有持久性，這就使得其一直處于一個相對高溫的狀況。對此，需要采取一定的降溫措施。例如，利用空調(diào)、排風(fēng)扇進(jìn)行散熱，使之溫度相對穩(wěn)定?；蛘叨ㄆ谶M(jìn)行檢查，及時對蓄電池加以更換等。

4 結(jié)束語

發(fā)電是整個電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是電力系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。發(fā)電廠是發(fā)電的基本場所。發(fā)電廠直流系統(tǒng)對于發(fā)電廠來說，其屬于保障性系統(tǒng)，如果該系統(tǒng)存在障礙，將會直接影響整個電力輸送。而經(jīng)過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在發(fā)電廠直流系統(tǒng)中存在的故障具有共通性，這就要求發(fā)電廠必須要對故障進(jìn)行解析，做好預(yù)防工作，降低其在運(yùn)行中存在的問題，進(jìn)而保證發(fā)電廠的正常運(yùn)行，穩(wěn)定社會秩序。

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