摘 要：某電廠機(jī)組運(yùn)行期間發(fā)生了110V直流系統(tǒng)母線電壓及絕緣異常故障。通過檢查發(fā)現(xiàn)配電柜向主控輸送盤柜信號的電纜端子松動(dòng)，同時(shí)該系統(tǒng)絕緣檢測儀電路板損壞，導(dǎo)致主控異常報(bào)警。文中對故障查找方法進(jìn)行了詳細(xì)描述，對導(dǎo)致母線電壓異常的原因進(jìn)行了具體分析，同時(shí)提出了避免該故障再次發(fā)生的預(yù)防性措施和解決方案。

關(guān)鍵詞：母線電壓；絕緣；異常

110V直流系統(tǒng)LBA是核電站核安全極其重要的安全屏障，為核電站眾多1E級設(shè)備進(jìn)行供電，其中包括6.6kV及380V配電盤、6.6kV斷路器操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能電機(jī)、控制線圈、測量儀表、逆變器、棒電源等。

1 直流系統(tǒng)介紹

整流器又稱整流電源，是將交流電變換為直流電的一種換流設(shè)備。相控型整流電源是通過控制晶閘管觸發(fā)角α的大小，也就是控制觸發(fā)脈沖起始相位來控制整流電路輸出電壓大小的整流電源稱作相控型整流電源。在核電站，相控型整流電源一般采用三相全控橋式整流電路，主要由輸入變壓器、三相整流橋、輸出濾波電路、整流器控制單元和報(bào)警單元等部分組成。

110V直流系統(tǒng)LBA向核島眾多重要負(fù)荷提供控制電，該系統(tǒng)設(shè)置兩臺充電器同時(shí)向蓄電池提供浮充電電壓，每臺充電器能夠提供最大持續(xù)負(fù)荷電流，同時(shí)維持蓄電池電壓不變，蓄電池僅需提供瞬時(shí)尖峰負(fù)荷。由于充電器的性能只有在與蓄電池并聯(lián)時(shí)才能保證，因此禁止該系統(tǒng)長期脫離蓄電池運(yùn)行。兩臺充電器并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)一臺充電器發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換到另一臺上，同時(shí)發(fā)生故障的充電器發(fā)出故障報(bào)警信號。兩臺充電器分別有兩路380V配電柜提供電源，其中一組由柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急電源供電，當(dāng)切換到柴油放電機(jī)組時(shí)，不切除充電器負(fù)荷。蓄電池組和充電器與配電柜相連，配電盤用于向直流負(fù)荷供電，同時(shí)該系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)直流接地故障探測器用于連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)絕緣的完整性。

圖1

2 問題排查及故障原因分析

2.1 故障描述

2014年9月8日，1號機(jī)組出現(xiàn)1LBA系統(tǒng)1LBA006KA絕緣故障報(bào)警，上午11點(diǎn)23分主控顯示母線電壓低至25V左右（瞬態(tài)約1S），當(dāng)天晚上19：23分，主控顯示電壓瞬間高至145.1V（瞬態(tài)約1S）。在此期間，主控一共出現(xiàn)過大概六次電壓異常報(bào)警，電壓最低低到達(dá)1.5V。

2.2 故障排查及原因分析

維修人員趕到現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)就地盤柜母線電壓正常，未出現(xiàn)中空顯示的異常電壓現(xiàn)象，就地盤柜上出現(xiàn)絕緣故障報(bào)警，1LBA絕緣檢測儀在負(fù)極絕緣阻值顯示為0時(shí)，維修人員測量正負(fù)母線對地電壓分別約為+61.1V、-56.2V，電壓正常，絕緣檢測儀誤報(bào)警。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，絕緣檢測儀電源電路板損壞，更換后報(bào)警消失。

接著對母線電壓異常問題進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，主控顯示1LBA母線低至約20V時(shí)，充電器、報(bào)警繼電器均無過流、短路和蓄電池放電報(bào)警，推斷為誤報(bào)，使用波形記錄儀對1LBA母線一次側(cè)電壓進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)測，以核實(shí)LBA母線電壓是否真是低。錄波七天期間，主控出現(xiàn)過幾次電壓異常報(bào)警，但是就地錄波儀顯示波形正常，電壓無異常；與此同時(shí)，下游負(fù)荷正常運(yùn)行無異常。

圖2

盤柜通過電壓變送器，將母線電壓轉(zhuǎn)換成毫輸送到1KCP501AR再傳送到主控室，用于指示盤柜電壓的信號。維修人員懷疑該電壓變送器故障，隨即對該電壓變送器進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)電壓變送器存在異常。

對電壓變送器信號1LBA001MU的相應(yīng)端子及1KCP501AR 03A、03B端子進(jìn)行檢查；同時(shí)對儀控機(jī)柜內(nèi)電纜屏蔽線進(jìn)行檢查。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，用于采集母線電壓信號的兩根電纜松動(dòng)，導(dǎo)致主控出現(xiàn)上述故障報(bào)警，對配電柜內(nèi)所有端子進(jìn)行緊固后，報(bào)警消失，無異常。

3 結(jié)束語

該電廠核島直流系統(tǒng)為進(jìn)口設(shè)備，廣泛用于國內(nèi)核電、火電機(jī)組。本次母線異常事件，值得引起我們的注意，需定期對盤柜內(nèi)部元器件進(jìn)行檢查，端子排進(jìn)行緊固，以防止類似故障再次發(fā)生。

作者簡介：劉宇（1986-），男，黑龍江齊齊哈爾人，助理工程師，大學(xué)本科，從事核電廠電氣檢修工作。