水力發電廠直流系統故障分析與處理

谷崢 王軍 侯桂欣

摘 要：直流系統是水利發電廠的重要組成部分，其運行的可靠性關系到電廠及電網的安全與穩定。隨著大量新型技術設備在電力系統中的應用，直流系統的故障檢修和維護也越來越受到人們的關注，因此，加強直流系統故障分析是確保發電廠安全運行的重要舉措。

關鍵詞：水利發電廠；直流系統；故障分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.189

水利發電廠直流系統具有一定的復雜性、綜合性，很容易在運行中因為操作不當、設備老化、天氣等因素發生熔斷、跳閘等問題，嚴重時還會直接影響發電廠的安全隱定性，帶來一定的安全隱患，為此，在實際工作中，加強對直流系統故障原因的分析效率顯得尤為重要。下面就將對水力發電廠直流系統故障分析和處理的相關內容進行詳細闡述。

1 發電廠直流系統的具體作用

直流系統對于保證發電廠運行安全、穩定，提升電流供應效率有著重要意義。直流電源作為發電廠內微機保護、自動控制系統、照明系統、開關閘操作以及計算機監控系統運行中主要的電能輸送系統，其運行的質量將直接決定各系統的有效性，一旦發生故障，不僅會造成電流供應的切斷，還會導致系統設備因突然斷電而出現不同問題，影響其他系統的使用。同時直流系統對于回路控制和保護也有著重要作用，因此要加強對直流系統的故障檢修，保證自身運行的安全和穩定，以確保發電廠的正常運轉。

2 水利發電廠直流系統故障產生的原因

由于直流系統具有復雜性，通過對直流系統實際應用的觀察，可以將故障問題概括為系統故障、接地損壞故障這兩方面。

造成系統故障的原因主要有：回路瞬間或者長期處在接地狀態下導致的系統故障；回路材料質量和性能不合格，在使用過程中會出現嚴重磨損導致的系統故障；回路或者設備受到環境的影響或污染，導致絕緣盒出現不同程度的損壞，如潮氣侵襲等，或者降低絕緣性能造成的故障；人為作用下，金屬元件出現脫落導致的直流二次故障；在線路設置時，元件連接方式不正確也會引起系統故障。

造成接地損壞故障的原因有：一是由于變壓器瓦斯繼電器位置出現接觸不嚴、防水性能減弱，使得接地絕緣損壞；二是由于雨水的侵蝕使室內端子受潮，造成接地損壞；三是由于電纜芯線質量不佳、機械力度小，在外力作用下出現接地損壞現象；四是由于施工中操作失誤造成的接地損壞；五是電磁閥在應用過程中存在的滲水問題導致接地故障；六是直流線與裸露直流母線存在的短路現象造成的故障。

3 水力發電廠直流系統故障的處理方式

在對水電直流系統故障進行排除時，要加強對直流故障的重視，找出接地故障產生的原因，制定合理解決措施，保證系統的正常運行。為了確保直流系統故障檢測的準確性和可靠性，通常會采用拉回路和直流節點選線檢查裝置檢測這兩種方法，有效避免因接地點多、自然環境，設備絕緣等多種不利因素對故障檢測的影響，提升故障處理效率。

拉回路法相對較為簡單，只是將回路電源關閉三分鐘左右，之后利用信號、照明，操作回路，對保護回路的相關處理方式進行檢測，即可找出故障原因，科學處理該問題。不過其在實際應用中還存在一定的不足，很容易引起事故的發生。首先，在操作過程中，會因為二次系統施工導致回路無法關閉等問題的出現，這樣很難進行后期操作，無法找出故障點和原因；其次，在關閉回路電源時，勢必會中斷微機的正常運轉，無法實現回路的控制和保護，很容易引起事故的發生。

直流節點選線檢查裝置檢測法是通過在線檢測的方式，將直流系統中存在的故障問題進行及時識別并上傳到微機上，使工作人員直觀了解故障問題，然后制定好相應的解決措施。不過該方法在使用過程中，只能顯示故障問題，卻不能準確判斷出接地位置，在故障排查方面會消耗很多的時間。

直流系統在運行過程中，先連通符合測流的有效運行，之后再對回路開關進行選擇，然后才能利用拉路法完成處理，提升故障檢修效率。而在排除短路故障時，需要對跳閘開關以及保險期熔斷情況實行合理分析，明確故障點后通過隔離供電提升故障和電能的輸送效率。

4 水力發電廠直流系統故障排查的注意事項

4.1 氣候、環境問題

氣候和環境因素對于直流系統的運行有著直接影響，所以在故障排查時，應對這兩方面內容予以重點關注。直流系統的運行情況會受到氣候和環境的變化而出現不穩定情況，進而造成接地故障的產生。因此，在實行事故排查時，應先對這方面因素進行檢測，及時找出故障產生原因，制定合理解決措施，減少重大事故的發生。

4.2 絕緣測問題

為了保證直流系統的正常運行，應該對地絕緣開展定期實時檢驗工作，保證絕緣測的質量。與此同時在檢測過程中，要將檢測工作細化到每個直流電路回路中，并將存在絕緣性較差的線路實行及時準確的記載，且在陰雨天氣下，對其重點檢測，以此減少問題發生，保證系統運行效率。

4.3 回路檢測問題

針對信號回路問題，是要在故障排查中最先注意的檢測對象，當事故對回路進行照明后，再實施相應操作，以此加強回路控制和保護的效果，降低故障的影響。再者，在故障排查中，還要對絕緣性較差的回路實行重點檢查和處理，維護系統的安全運行。

4.4 環路開關問題

在環路直流系統故障排查時，要先對開回路開關開展檢查工作，如果發現其中存在故障問題，要通過細致的分析和精確的查找來找出故障產生位置和原因，制定合理解決措施，提高故障處理效率。

4.5 裝置問題

故障排查所使用的裝置應該以高精度查找裝置為主，這主要是因為在接地故障發生時，其接地點可能為多個，通過高精度查找設備能夠更加精確的掌握故障點位置，再通過對故障原因的分析制定合理的處理措施，提高故障處理效率。另外，在裝置使用過程中，最好先從嚴重故障位置開始檢查，以加快故障排查速度。

5 結語

伴隨著我國電力行業的快速發展，電力系統開始向著超高壓、大容量的方向邁進，這在一定程度上也提高了對電廠直流系統的維護要求。相關部門或企業有必要加大對直流系統維護的關注力度，結合實際情況，運用合理的檢測維護方式，減少故障的產生，進而增強直流系統運行的安全穩定性，維護電廠運行的可靠性。

參考文獻：

[1]董德，魏林邦，江雨等.水力發電廠直流系統故障分析與處理[J].電氣技術，2017，18（06）.