電廠直流系統調試中常見故障及處理方法

李婭

摘要：隨著現代社會的不斷進步，電能已成為不可或缺的基礎性能源，人們的生活與生產都離不開它。同時，發電廠的數量也在日益增多。而直流系統對于發電廠來說，屬于核心系統，其一旦發生故障，將會嚴重影響供電系統的正常運作。隨著大量新型技術設備在電力系統中的應用，電廠直流系統維護問題逐漸引起人們的重視。因此，研究分析直流系統調試中常見故障及處理方法，對直流系統的可靠性與安全性起著至關重要的作用。

關鍵詞：直流系統調試;故障;分析;處理方法

1直流系統的概述

直流系統是一種應用于水力、火力發電廠，各類變電設備和其他使用直流設備用戶，并為信號設備、保護設備、自動裝置、事故照明等提供直流電源的電源設備。它是一個獨立的電源設備，不受到發電廠內部電源或者供電的影響，在外部交流電中斷時，依舊能夠保證其內部系統的運行，以穩定其發電廠的整體系統。相對于電力設備的其他系統而言，屬于保障性系統，能夠對其整體運作進行穩定。目前直流系統又被稱為直流屏系統，是一種智能免維護設備的總稱。目前，多數發電廠與變電站，都在運用直流電源，能夠有效地保證其各個子系統的運行。

2直流系統調試重點分析

2.1確保直流系統僅有一套絕緣監察裝置

直流絕緣監察裝置分為信號和測量兩部分，而且均按直流電橋的工作原理進行工作的。它能在任一極的絕緣電阻降低時，自動發出燈光和音響信號，并且可利用它判斷出接地極和正、負極的絕緣電阻值。發電廠直流系統的供電網絡比較復雜，分布范圍較廣，發生接地的機會較多。直流系統發生一點接地時仍可繼續運行，但是應及時對接地故障進行分析處理，因為期間再發生另一點接地時，可能引起信號回路、控制回路、繼電保護裝置和自動裝置的誤動作或造成直流電源短路等故障。為了提前發現直流系統一點接地運行故障，必須裝設直流絕緣監察裝置。當多套直流監察裝置并列運行時，會相互干擾，使直流監察裝置接地誤報。因此調試中需確保一個獨立的直流系統僅有一套直流絕緣監察裝置。

2.2預防及處理直流負荷回路接地故障的發生

預防直流接地故障應在直流負荷投運前，對回路進行絕緣電阻測試，當負荷絕緣電阻大于允許1MΩ后方能投運。處理直流故障應遵循先外后內，先新投運直流負荷后正常運行直流負荷的規律，能大大縮短處理時間。并且應在直流負荷投運24小時內對直流監察裝置進行重點巡視，提前發現問題，保證直流系統的健康運行。

2.3防止直流回路短路故障的發生

在直流負荷送電前，應使用萬用表對直流負荷正、負極之間電阻值進行測量，不應有短路情況。對用電負荷空氣開關及斷路器進行檢查。保證開關選型正確，現場正負極接入正確，確保直流系統短路故障后，開關能正確動作。

3直流系統中常見故障分析

3.1直流系統接地

對于運行環境欠缺、運行時間較長的直流電源，其產生接地故障的可能性相對偏高。而且直流系統的接地點并不是單一的。故障發生時，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，在接地設備的質量控制上，缺乏必要的實地考察。某些接地材料，在對應的環境下，使用壽命與質量較好，一旦脫離環境，將會使得其壽命嚴重縮短。因此在預防接地故障時，必須要從實地考察著手，以保證其使用質量。在直流系統接地故障的處理上，最理想的方式就是找到故障區域，并加以排除。但是在實踐中，從眾多的接地點中，尋找出對應的點難度較大，這就使得直流系統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。然后從信號回路、照明回路等多個回路進行觀察，判斷出故障點，但后果會造成其他事故。因此不加提倡。此外，還有另外一種方式，也就是將直流系統獨立部分獨立化，將其區域劃分，不同部分其對于電流的要求與負荷不同，在檢查難度上，相對降低。

3.2交流串入及耦合電容對直流系統的影響

在電廠、變電站現場處理直流回路外，還存在著大量而廣泛的交流回路，例如照明及墻壁電源、低壓電動機交流控制以及電流互感器二次回路等。由于它們的一端是連接大地的，這些回路與直流回路串電時，不僅導致直流系統接地，甚至引起保護及自動裝置的誤動作。例如某電廠7號機組PCA段進線等三個進線開關跳閘，跳閘前DCS系統檢測到直流負母線發生過接地故障。經檢查發現某端子箱內交、直流相鄰端子有短接燒黑痕跡，確定因此發生了220V交流電串入直流負端。直流負端串入交流電壓后，DIC對DI的電位某些時刻超過動作電壓值，同時因為DI端存在的耦合電容導致DI端的電位不能發生突變（電容特性），導致DI的兩端存在大于動作值的電位差，測控裝置檢測到DI動作，開關發生跳閘。

4直流系統故障解決對策

第一，對于運行環境復雜、環境惡劣的場所的直流電纜，在設計、建設施工期間的電纜選型應考慮足夠的備用芯，檢修維護人員可利用設備停修的機會，對直流回路進行絕緣測試并做好記錄，并進行劣化分析。對于絕緣水平低，會出現接地芯線時可及時更換。當直流系統發生一點接地故障時，雖不至引起危害，但必須及時消除，以免發生兩點接地給系統造成影響。第二，為了避免交流串入直流的影響，應在端子箱或屏柜端子處將交流端子做明顯的標識，并與直流端子以明顯距離隔開。同時直流回路繼電器與交流繼電器、接觸器等設備保持相當的距離，以免交流回路的電壓切換中產生電弧將交流電壓引入直流回路。為避免直流長線路耦合電容的影響，可在控制回路，特別是跳合閘出口回路加裝大功率的重動繼電器。第三，對于設備數量多、回路復雜的發電廠直流系統，由于輸煤、除灰水等輔助系統的工況和環境惡略，建議將這些輔助系統的直流電源與主系統的直流電源分開布置，以提高主系統運行的可靠性。第四，加強直流系統之間的獨立性。無論是隱性直流系統串電還是顯性直流系統串電，其最終都會使得電路發生故障，影響運行。在部分發電廠進行斷路器系統調試時，會將其直流選線裝置進行調整們將其設定為能夠控制兩回路的兩路電源，一旦其中斷開任意一個回路，間歇性的故障都能夠及時的排除，但是斷開后的回路其也會斷電，從而使得回路中部分設置失效。因此，在當前的直流系統調試中，會設置二級管隔離間接構成回路，來對其進行隱性直流系統串電事故進行確認和排除，避免其長時間存在影響發電廠運行的可靠性。

5結語

總之，為了確保供電系統可以安全無誤的運行，必須時刻保持電廠直流電系統的穩定性與可靠性。對于直流接地故障的排除，應運用合理的查找故障技巧，及時查明接地故障的產生原因，從而有效地排除接地故障點，確保電廠發電系統能夠安全穩定地運行。

參考文獻

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