110V直流系统母线电压及绝缘异常故障处理

摘 要：某电厂机组运行期间发生了110V直流系统母线电压及绝缘异常故障。通过检查发现配电柜向主控输送盘柜信号的电缆端子松动，同时该系统绝缘检测仪电路板损坏，导致主控异常报警。文中对故障查找方法进行了详细描述，对导致母线电压异常的原因进行了具体分析，同时提出了避免该故障再次发生的预防性措施和解决方案。

关键词：母线电压；绝缘；异常

110V直流系统LBA是核电站核安全极其重要的安全屏障，为核电站众多1E级设备进行供电，其中包括6.6kV及380V配电盘、6.6kV断路器操作机构的储能电机、控制线圈、测量仪表、逆变器、棒电源等。

1 直流系统介绍

整流器又称整流电源，是将交流电变换为直流电的一种换流设备。相控型整流电源是通过控制晶闸管触发角α的大小，也就是控制触发脉冲起始相位来控制整流电路输出电压大小的整流电源称作相控型整流电源。在核电站，相控型整流电源一般采用三相全控桥式整流电路，主要由输入变压器、三相整流桥、输出滤波电路、整流器控制单元和报警单元等部分组成。

110V直流系统LBA向核岛众多重要负荷提供控制电，该系统设置两台充电器同时向蓄电池提供浮充电电压，每台充电器能够提供最大持续负荷电流，同时维持蓄电池电压不变，蓄电池仅需提供瞬时尖峰负荷。由于充电器的性能只有在与蓄电池并联时才能保证，因此禁止该系统长期脱离蓄电池运行。两台充电器并联运行，当一台充电器发生故障时，自动切换到另一台上，同时发生故障的充电器发出故障报警信号。两台充电器分别有两路380V配电柜提供电源，其中一组由柴油发电机组应急电源供电，当切换到柴油放电机组时，不切除充电器负荷。蓄电池组和充电器与配电柜相连，配电盘用于向直流负荷供电，同时该系统设置一个直流接地故障探测器用于连续监控系统绝缘的完整性。

图1

2 问题排查及故障原因分析

2.1 故障描述

2014年9月8日，1号机组出现1LBA系统1LBA006KA绝缘故障报警，上午11点23分主控显示母线电压低至25V左右（瞬态约1S），当天晚上19：23分，主控显示电压瞬间高至145.1V（瞬态约1S）。在此期间，主控一共出现过大概六次电压异常报警，电压最低低到达1.5V。

2.2 故障排查及原因分析

维修人员赶到现场，发现就地盘柜母线电压正常，未出现中空显示的异常电压现象，就地盘柜上出现绝缘故障报警，1LBA绝缘检测仪在负极绝缘阻值显示为0时，维修人员测量正负母线对地电压分别约为+61.1V、-56.2V，电压正常，绝缘检测仪误报警。进一步检查发现，绝缘检测仪电源电路板损坏，更换后报警消失。

接着对母线电压异常问题进行检查，经检查发现，主控显示1LBA母线低至约20V时，充电器、报警继电器均无过流、短路和蓄电池放电报警，推断为误报，使用波形记录仪对1LBA母线一次侧电压进行长时间监测，以核实LBA母线电压是否真是低。录波七天期间，主控出現过几次电压异常报警，但是就地录波仪显示波形正常，电压无异常；与此同时，下游负荷正常运行无异常。

图2

盘柜通过电压变送器，将母线电压转换成毫输送到1KCP501AR再传送到主控室，用于指示盘柜电压的信号。维修人员怀疑该电压变送器故障，随即对该电压变送器进行检查，未发现电压变送器存在异常。

对电压变送器信号1LBA001MU的相应端子及1KCP501AR 03A、03B端子进行检查；同时对仪控机柜内电缆屏蔽线进行检查。经检查发现，用于采集母线电压信号的两根电缆松动，导致主控出现上述故障报警，对配电柜内所有端子进行紧固后，报警消失，无异常。

3 结束语

该电厂核岛直流系统为进口设备，广泛用于国内核电、火电机组。本次母线异常事件，值得引起我们的注意，需定期对盘柜内部元器件进行检查，端子排进行紧固，以防止类似故障再次发生。

作者简介：刘宇（1986-），男，黑龙江齐齐哈尔人，助理工程师，大学本科，从事核电厂电气检修工作。