摘要：直流系统在发电厂电气系统中有重要作用，可为监控系统、照明系统等提供稳定的工作电源，是使发电厂安全运行的关键所在。然而，因直流系统具有分布范围广、环境复杂等特点，所以直流系统容易出现接地故障，而接地故障一旦产生，将直接威胁系统安全，因此必须予以足够重视，采取有效方法进行预防与处理。
关键词：发电厂；直流系统；系统运行；故障处理方法；
直流系统是发电厂电气及热控极为重要的电源系统。是继电保护装置、自动装置、控制系统、信号系统、计算机监控系统、事故照明、uPs等设备的工作电源．是保证发电厂正常运行的越备条件．因此。各个电厂对直流系统都非常重视．对日常运行设备维护和故障处理都有一套严格的规定。但是，由于直流电源在发电厂的分布较广，各种工作环境中发生直流接地等故障的机率还是比较大的，因此，正确及时地处理直流系统的故障对保证机组的稳定运行也是极为重要的一项工作。
1 直流系统的构成
直流系统主要由充电模块、监控单元、直流馈电单元、降压单元、绝缘监测、蓄电池组等组成。一台完整的充电柜一般由若干台高频开关电源模块组成，正常情况下，单个的充电模块故障不会对直流系统的运行造成影响，在故障时可以临时使用备用充电机的模块替代，然后单独将故障模块拔下处理。由于目前电气设备制造工艺水平的不断提高，除直流电动机负荷外，一般很少有冲击负荷的出现。特别是在开关的控制回路中，分合闸线圈及储能电机的电流都非常小，在工作状态对直流母线电压影响几乎很小。监控单元作为充电模块和蓄电池组的指挥系统，在根据设置参数进行控制的同时还能够进行故障监视，及时将故障信息传送给DCS等上位机监视系统，以便运行人员及时发现问题。
2 发电厂电气直流系统故障危害分析
一点接地是发电厂电气直流系统最普遍的异常问题，尽管不会立即造成严重的后果，但有很大的潜在威胁。在直流系统当中，一旦发生一点接地，且在同极的另外一个位置再发生接地，则会形成接地短路，这种情况虽然不属于系统故障，但因系统两点接地导致部分元件被短接，继电保护因此误动作，产生拒跳与熔断等现象。针对这一问题，在系统中出现一点接地以后，必须及时确定接地位置，并对其进行隔离和处理，以免形成两点接地产生故障。（1）系统两点接地是造成断路器误动作的主要原因。例如某直接系统，其有两点发生接地，断路开关及触点随即被短接，导致断路器误跳（因一次系统并没有故障产生，所以为误跳）。（2）系统两点接地也有可能造成保护拒动。在与之前相同的情况下，线路上的跳闸线圈回路也会被短接，如果以此系统产生了故障，则保护将立即动作，无法励磁，导致断路器拒动。（3）系统两点接地会使直流熔丝断开。如果接地点改变，则有可能使熔断器直接熔断；而在保护动作以后，除了会引起熔断，还会使断路器拒跳，并有很大几率烧坏继电器。（4）系统两点接地可能误发信号。正常运行时，开关触点处在接通的状态，但辅助触点却处于断开，信号的传输回路中断，无法发出信号；此外，在两点接地以后，短接现象的出现还会使回路发出跳闸信号。通过分析可以看出，如果直流系统发生接地故障，则除了会造成设备损坏，还会影响电力系统实际运行。
3 直流系统故障处理
3.1 各充电装置的保护
机组125ＶDC母线电压大于145伏时报警；小于120伏时跳86E；机组24ＶDC母线电压大于29伏时高报警；小于23伏时低报警；机组充电器具有短路、断相、限流、输出电压过、欠，直流侧接地和短路故障监视装置，盘面有引接LED指示；网控充电器具有短路、断相、负序、过流、限流保护；网控直流绝缘监察装置有测量直流母线电压高低，接地电阻和正对地，负对地绝缘电阻功能。
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3.2 24V/125V充电器故障处理
交流故障LED指示灯亮（红），检查三相电源及变压器是否良好。直流电压过高／过低LED亮（黄），确认直流电压是否到报警值，检查电位器设置是否正确，检查电池状况及负荷状况。直流故障LED指示灯亮（红），检查反极性二极管、感受卡是否完好，输出是否有短路情况。直流接地LED指示灯亮（黄），测量接地极和接地程度，根据负荷重要程度进行初步检查。交流开关合不上，检查浪涌抑制电阻是否短路。直流电压无输出电压，检查SCR、控制板、扼流线圈。波纹超过极限，查扼流线圈、电容。故障确认后不能带电处理，汇报专工，停机处理。125V充电器故障跳闸后，如不能立即恢复，应立即减负荷停机处理。24V充电器故障跳闸时，如不能短时恢复，也应减负荷停机处理。
3.3 直流系统接地故障处理
当绝缘监察装置告警时，或在检查中测出绝缘电阻下降20千欧时，应确定接地极，检查绝缘状况，判断是否误报。如确有接地，则按拉路法进行查找：拉路时应根据天气情况，按照先次要回路，后重要回路；先测量回路，后保护回路的原则拉开负荷后，无论有无接地，均应在1分钟内将开关合上。查出接地回路后通知有关人员查找接地点。查找直流接地时应两人进行，在工作中严禁造成第二点接地，使用高内阻仪表运行状态下切换重要负荷时，应考虑保护误动。
3.4 220V直流系统常见故障
开机主、副控模块“运行”灯不亮：检查电源电压及极性，若电源没问题，则需要更换主控模块；主控模块“通信”灯一直闪烁：主控模块故障，需更换；主控模块“运行”灯一直亮，“通信”灯不闪烁，且监控器中无温度及电压显示：可能主控模块至监控器的通信线焊错；主控模块的地址未拨对。
4 故障查找方法与应注意的问题
故障查找是系统消缺重要基础，在实际工作中为保证故障查找效率和准确性，应注意以下几个要点：（1）当有瞬时停电要求时，应向调度中心申请，且严格控制停电的时间，一般在3s以内，所有动作都要迅速完成，以免停电造成较大的影响。（2）为确保判断结果的准确性，在检查接地是否消除时，需要根据信号、绝缘检测结果以及光字牌指示进行综合判断。（3）故障查找应尽可能避免在高峰期间进行。（4）检查时避免由人为因素造成的其它点接地和短路。（5）在实际操作过程中，必须严格按照图纸进行，除了要防止错接和遗漏，还要做好工作记录，确保万无一失。（6）在使用专业仪器进行检查时，仪器的内阻要控制在2000Ω以上，以确保检测结果的准确性。（7）现场必须安排至少两个人进行线路故障检查，以此相互配合，防止发生触电等意外，而且还要配置有效的安全监护。（8）有效避免保护误动作等现象，若有必要，可在进行瞬时切断操作电源以前，解除有几率发生误动的所有保护，当操作电源恢复正常之后，再恢复保护。（9）在正常情况下采用电桥电路对系统的正负母线对地绝缘电阻实施连续、动态监测，如果通过监测发现母线的绝缘电阻比某个界限值低，则立刻启动低频信号源，向系统注入低频信号，同时借助支路电流互感器对电流信号进行检测；正常时，通过互感器线圈的电流应完全相等，且方向相反，总效应等于0，互感器的实际输出也等于0；对于有接地故障现象的支路，采用互感器能检测到一个从低频信号源经由接地电阻产生的低频电流，根据简单的欧姆定律即可算出这一支路实际接地电阻数值，进而判断是否发生接地故障。
直流系统是发电厂电气及热控极为重要的电源系统，其直接影响机组的正常稳定运行，因此必须加强直流系统的维护和故障处理。
参考文献：
[1]刘兵.发电厂直流系统调试中常见故障分析及处理.2017.
[2]郝明利.浅析发电厂直流系统接地故障及处理措施.2017.
论文作者:葛传宝
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/17
标签：系统论文; 故障论文; 发电厂论文; 回路论文; 电压论文; 模块论文; 母线论文; 《电力设备》2018年第15期论文;