十里泉发电厂140MW主控室直流系统接地故障分析与处理

张馨文++孙晋志

[摘 要]文章简要介绍了直流系统接地故障的危害，联系实际对十里泉发电厂140MW主控室直流系统接地故障率高的问题进行了分析，并制定出有效方案，根本解决了140MW主控室直流系统接地故障率高、故障时间长的问题，为系统安全、稳定、可靠运行提供了强有力的保障。

[关键词]直流系统；故障率；原因分析；升压站

中图分类号：TM86 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0175-02

直流系统发生一点接地，会对系统的安全稳定运行带来严重隐患，直流接地系统故障率越高，则对系统安全稳定运行危害越大。

1.十里泉发电厂140MW主控室直流系统介绍

十里泉发电厂140MW主控室直流系统包括两条直流母线、140MW#5发变组保护及自动装置电源、140MW#5机组机炉房设备控制电源及动力电源、220kV升压站甲站线路保护装置电源、开关控制及分合闸电源、140MW主控直流充电装置及蓄电池组等，系统复杂。

近年来主控室直流系统接地故障频繁发生，我们对此情况进行调查发现，其接地故障率高达5.1%，远远超出厂部规定值3%。

2.140MW主控室直流接地系统高故障率原因分析

1）升压站部分端子箱未安装驱潮器

根据十里泉发电厂《电气设备检修工艺规程》要求，雨后开关端子箱的箱内湿度在24小时内应降至70%以下。若端子箱的箱内湿度，在雨后24小时未降至70%以下，会使端子箱内湿度持续过高，容易造成接地故障。

我们对升压站内的所有开关端子箱进行检查，发现除十门线107、十叶线210及十兰线213开关端子箱外，均已安装驱潮器。雨后，我们对所有开关端子箱的箱内湿度进行了跟踪测量，对比后发现，未安装驱潮器的开关端子箱，其雨后24小时箱内湿度均在80%以上，不符合要求，其余带驱潮器端子箱正常。

2）端子箱贴地安装

根据要求，雨后开关端子箱的箱内湿度在24小时内应降至70%以下，若端子箱内湿度持续过高，端子箱内会出现结露现象，容易造成接地故障。

我们对升压站内所有开关端子箱进行了检查，发现有两个端子箱为贴地安装，分别是：十兴I线207及十檀I线216开关端子箱。

雨后，我们对所有开关端子箱的箱内湿度进行了跟踪测量。雨后24小时测量贴地安装端子箱的箱内湿度值达到85%以上，不符合标准要求，其余均符合要求。

3）端子箱顶部渗漏

根据十里泉发电厂《电气设备检修工艺规程》要求，端子箱应密封严实，无渗漏现象，并在雨后24小时端子箱箱内湿度<70%。

雨后，我们对升压站220kV甲站、110kV站所有开关端子箱的箱内湿度值进行了全面检查，发现有#04高备变106和#02高备变109两处开关端子箱湿度测量值超标，两个端子箱顶部均有渗漏痕迹。随后，我们对这两个端子箱进行了调查，发现其安装时间为2008年，普通不锈钢端子箱使用年限为6年，这两个端子箱已经超出使用年限，且由于室外环境相对较差，长期日晒雨淋，导致端子箱损坏严重、密封不严，内部出现严重渗水现象，以致于引发接地故障。

3.制定方案并实施

实施1 研究驱潮器制作方案并安装

1）讨论确定端子箱内驱潮器的设计方案

驱潮器由陶瓷电阻（RXY-150W型 60W）、空气开关（额定电流为3A）、固定螺栓、环氧树脂板以及槽板等部分组成。阴雨天气或空气湿度大时，将驱潮器投入使用，空气开关接通电源后，使陶瓷电阻通电升温，进而起到加热除潮的作用。

经过反复研究、试验得出驱潮器设计图纸，如下图所示：

2）依照设计图纸组装驱潮器

① 取一块环氧树脂板，切割出长×宽为15cm×10cm及长×宽为3cm×3cm的两个小块。

② 在长×宽为15cm×10cm的环氧树脂板的一侧安装一长为6cm的槽板，并在槽板上加装空气开关。

③ 安装槽板后，在其相邻位置钻一直径为5mm的小孔，并在另一长×宽为3cm×3cm树脂板中央开一同等尺寸小孔，然后利用固定螺栓将陶瓷电阻固定在两块环氧树脂板之间。

④ 接入陶瓷电阻与空气开关连接线。

驱潮器如下图所示：

按照设计图纸，组装好驱潮器后，将其安装在无驱潮器的十门线107、十叶线210及十兰线213开关端子箱内，接上电源线，连接至回路中，以备在阴雨天气时投入使用。

增设驱潮器后，我们于雨天过后，用湿度计对端子箱内的湿度值进行测量，测量结果显示端子箱箱内湿度值12小时内即可降至49%，低于70%，效果显著。

实施2 制作并安装端子箱底部支架

1）利用不锈钢角铁，按照端子箱规格，制作长×宽×高为80cm×60cm×20cm的不锈钢支架。

2）将所有贴地安装开关端子箱内的接线端子、电缆，按照电缆敷设顺序逐一进行记录、标记、拆除、绑扎，保护措施实施完毕后，拆除旧端子箱。

3）在原端子箱位置处安装支架，然后将端子箱焊接在支架上。

4）参照拆除时的记录及端子箱二次回路图纸接线。

增设端子箱底部支架后，我们在雨后用湿度计对端子箱内湿度值进行测量，测量结果显示，增设端子箱底部支架后，端子箱内湿度值明显降低，雨后12小时箱内湿度可降至47%，低于70%，效果明显。

实施3 更换端子箱

1）分别对存在腐蚀现象的端子箱箱内所有电缆及布线进行记录、拆除，将所拆芯线的号头保留并用防雨塑料布对电缆进行包裹，所有电缆按顺序整理好后用塑料布绑扎结实，废除旧端子箱。

2）根据现场实际情况及安装位置，选择长×宽×高为80cm×60cm×120cm的新不锈钢端子箱，焊接在原有位置上。

3）根据端子箱二次回路图纸及原始记录进行接线

更换端子箱后，我们在阴雨天对端子箱箱顶渗漏情况进行了统计，未再发现漏雨现象。我们于雨后对端子箱内湿度值进行测量，雨后24小时端子箱箱内湿度值可降至55%以下，符合规程要求。

4.效果跟踪

端子箱全部改造完成后，我们对140MW主控室直流系统运行情况进行了跟踪调查，通过与改造前的运行情况对比后发现，主控室直流系统月均接地故障率由5.1%降低至2.05%，低于厂部规定值3%，140MW主控室直流系统接地故障率取得了明显改善。

5.结束语

通过此次改造工作，从根本上解决了十里泉发电厂140MW主控室直流系统接地故障率高的问题，有效地降低了直流系统接地故障率，缩短了故障时间，降低了工人的劳动强度和维护成本，使140MW主控室直流系统的运行可靠性得到了提高，为机组安全稳定运行提供了可靠保障。

参考文献

[1]李鹤峰.直流系统接地的原因及处理[J].黑龙江科技信息，2009，31（04）：137-137.

[2]纪静，杨晓斌.对直流系统接地故障的分析与处理[J].中国科技信息，2008（18）：132-132.

作者简介： 张馨文（1987.02.07），女，山东枣庄，毕业于山东轻工业学院，本科学历，助理工程师，从事电气专业继电保护工作。

孙晋志（1987.05.20），男，山东枣庄，毕业于山东建筑大学，本科学历，助理工程师，从事电气检修、工程技术管理方面工作。