厂直流系统的运行与故障处理策略探讨

谢志敏

摘 要：随着我国电力市场的不断改革，水电厂也得到了快速的发展，现阶段，电力工程建设也取得了良好的进步，直流系统作为水电厂重要组成部分，其安全运行成为人们关注的重点，在我国现阶段，直流系统运行过程中还会出现一些故障，严重影响水电厂的正常运行。基于此，文章针对电厂直流系统的运行，分析其中存在的故障，并提出相关解决措施。

关键词：电厂；直流系统；故障处理

中图分类号：TM771 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）15-0104-01

直流系统作为水电厂的重要组成部分，对整个水电厂的正常运行都具有至关重要的作用，为通讯装置及继电保护装置提供电源支持的关键就是直流电源系统，如果直流系统出现故障，就会严重影响电厂的正常运行。因此，本文针对直流系统的构成及运行方式，发现其中存在的故障，并提出解决措施，有效的促进电力行业的快速发展。

1 直流系统的构成

在我国现阶段，高频开关电源模块得到了快速发展，已经逐渐替代了相控型充电装置，其主要的特点就是故障率低、操作简单，并且充电效率高，而且可以进行带电插拔，方便检查维修工作。直流系统主要是由蓄电池组、绝缘监测、降压单元、直流馈电单元、监控单元和充电模块等组合而成。完整的充电柜通常都是由多个高频开关电源模块组合而成，在正常情况下，单个充电模式故障不会对水电厂直流系统造成严重的影响，在出现故障时，可以使用备用充电机模块代替存在故障的模块，然后，可以将有故障的单独模块进行处理。因为随着现阶段电气设备的不断发展，其制造工艺也得到了提高，除了直流电动机负荷之外，通常出现冲击负荷的情况很少。特别是在进行开关回路的控制过程中，储能电机及分合闸线圈的电流非常小，在工作过程中几乎对直流母线电压没有任何影响，因此，在新建水电厂中，极少设置合闸母线，通常只有直流控制母线，降压单元基本已经不存在了，只有这样，才能有效的保证电厂直流系统的安全运行。

2 直流系统运行方式及监视

2.1 运行方式

2.1.1 正常运行方式

各个直流系统都是通过充电器带本单元的全部直流负荷，并且使用浮充电流给蓄电池进行充电，以保证蓄电池的电量。24 V直流系统主要负荷电力系统中计算机电源、继电器、燃料调节阀及防火系统电磁阀电源。125 V直流系统主要负荷振动监视器、发电机滑油泵、滑油泵、逆变器、发电机开关控制、电压调节器、施放继电器及保护继电器电源。220 V直流系统主要负荷信号、水泵房控制、油泵房、线路保护控制、母线保护、主变保护及机组控制保护电源。

2.1.2 直流系统的一般规定

单独以蓄电池长时间供电是直流系统不允许的，因此，通常情况下充电器都是在浮充状态下进行运行的。

2.2 运行监视

①在直流系统运行过程中工作人员应该对直流母线电压进行监视，一般情况下直流系统的母线电压在225 V，其波动范围在±2.5%左右。②对电厂直流系统电阻进行定期检查与测试，可以使用电压表法和切换开关法进行检查。③定期对直流系统中蓄电池进行充放电和维护检查工作，并且做好相关记录。④加强对充放电设备及其他设备检查与维护工作，保证设备无异常。

3 直流系统故障的处理技术

3.1 直流母线电压消失

故障的主要特征就是蓄电池不放电或者硅整流跳闸输出电压电流到零，所有控制开关的红绿灯都灭，处理过程中应该拉开失压直流母线全部刀闸及开关，检查蓄电池及母线是否存在明显故障特征，硅整流一次电源是否完整。如果母线运行正常，可以及时的转换运行方式，恢复供电。如果母线出现故障，可以进行分段隔离处理措施，严重时应该停机处理，在运行过程中应该一次试送负荷，关注对母线电压的监测。

3.2 直流系统接地

由于水电站直流系统查找接地点比较复杂、线路比较长和覆盖面积比较大。在这一工作中使用绝缘监察装置可以简化操作方式。在检查接地工作时，应该先启动绝缘监察装置，对各支路绝缘电阻进行测量，并且根据绝缘监察装置对测量值进行分析，确定接地支路，然后使用瞬间停止的方式检测其是否正确，确定后进行检查与维护。如果绝缘监察装置出现故障，处理方式就比较复杂，首先，根据回路是否正常工作、天气原因或者以往经验等判断出正确的接地支路，并且使用逐一瞬停方式进行检测。逐一瞬停方式并不能检查出多点接地的实际情况，并且蓄电池接地、硅整流器接地及绝缘监察装置接地等都检查不出来。所以，如果支路没有接地点的出现，应该停止绝缘监察装置工作，并且将正常工作的硅整流器转换为备用硅整流器，判断接地的实际状况。如果上述情况都已经排除在外，就可以判断为是直流母线接地，无法排除时可以申请停机处理。

值得关注的是，当直流系统出现接地时，在二次回路上严禁作业，在处理过程中不应该出现另一点接地及直流短路；在拉合直流电源之前应该采用关键措施，有效的避免直流失电引起的自动、保护装置误动；在进行拉合支路电源直流保险时应该向中调部进行汇报，在拉开后无论是否支路接地都应该及时的合上，时间通常不能超过10 s。

3.3 直流母线电压过高（或过低）

如果要将硅整流自动误切换为均充状态，则是由充电电流较大而引起的，可以及时的通过手动方式将其转换为浮充状态；如果硅整流出现故障，应该将其转换为备用运行。交流电源出现故障时也可能引起硅整流二次电压出现故障，应该检查硅整流保险及一次电源是否正常，如果保险出现损坏，及时更换保险后可以重新运行。如果是直流系统出现故障而引起充电设备失去电源出现跳闸，导致蓄电池放电过多，严重降低电压，应该及时恢复硅整流的正常运行。

3.4 蓄电池组着火处理

①当蓄电池着火后处于单充状态，应该关闭开关，停止充电器的正常运行。②当蓄电池着火后处于浮充状态时，应该将开关由“池联”位置切至“母联”将另一组蓄电池转化为浮充运行。③使用干粉或者灭火器进行灭火。④在灭火过程中应该佩戴防毒面具，注意安全。

4 查找接地故障时的注意事项

①在直流电源瞬间停止时，应该经过调度部门的同意，停止时间不能超过3 s，动作应该敏捷，防止失去带有重合闸电源及保护电源的时间过长。②为了防止判断失误，在观察接地现象是否存在时，应该从绝缘监察表计、光字牌及信号的实际指示情况进行综合判断。③尽可能的避免在高峰负荷时查找接地故障。④避免出现因为人为因素导致误跳闸或者短路情况的出现。⑤按照设计图纸进行工作，避免端子线头的拆除错误，有效的防止接线恢复时出现接错或者遗留情况；所拆除的线头应该做好相关标记和记录。⑥采用仪表进行检查过程中，仪表内阻不应该小于2 000 Ω。⑦在查找故障的过程中，应该由两人及以上进行，防止出现人身触电情况的发生，并且好做安全防护工作。⑧防止误操作的情况出现，必要时应该切断电源，解除误操作，保证电源正常后才能使用。

5 结 语

现阶段，直流系统得到了广泛的应用，为各种重要设备提供电源，因此，直流系统的可靠性及安全性是非常重要。供电是否安全对整个水电厂的发展具有非常重要的意义，是水电厂正常运行及安全运行的基础及关键，因此，为了有效的解决水电厂直流系统出现的故障，并提出相关的解决措施，保证电厂的正常运行，促进电力系统的稳定发展。

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