謝志敏

摘 要：隨著我國(guó)電力市場(chǎng)的不斷改革，水電廠也得到了快速的發(fā)展，現(xiàn)階段，電力工程建設(shè)也取得了良好的進(jìn)步，直流系統(tǒng)作為水電廠重要組成部分，其安全運(yùn)行成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，在我國(guó)現(xiàn)階段，直流系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)一些故障，嚴(yán)重影響水電廠的正常運(yùn)行?；诖耍恼箩槍?duì)電廠直流系統(tǒng)的運(yùn)行，分析其中存在的故障，并提出相關(guān)解決措施。

關(guān)鍵詞：電廠；直流系統(tǒng)；故障處理

中圖分類號(hào)：TM771 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）15-0104-01

直流系統(tǒng)作為水電廠的重要組成部分，對(duì)整個(gè)水電廠的正常運(yùn)行都具有至關(guān)重要的作用，為通訊裝置及繼電保護(hù)裝置提供電源支持的關(guān)鍵就是直流電源系統(tǒng)，如果直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會(huì)嚴(yán)重影響電廠的正常運(yùn)行。因此，本文針對(duì)直流系統(tǒng)的構(gòu)成及運(yùn)行方式，發(fā)現(xiàn)其中存在的故障，并提出解決措施，有效的促進(jìn)電力行業(yè)的快速發(fā)展。

1 直流系統(tǒng)的構(gòu)成

在我國(guó)現(xiàn)階段，高頻開關(guān)電源模塊得到了快速發(fā)展，已經(jīng)逐漸替代了相控型充電裝置，其主要的特點(diǎn)就是故障率低、操作簡(jiǎn)單，并且充電效率高，而且可以進(jìn)行帶電插拔，方便檢查維修工作。直流系統(tǒng)主要是由蓄電池組、絕緣監(jiān)測(cè)、降壓?jiǎn)卧?、直流饋電單元、監(jiān)控單元和充電模塊等組合而成。完整的充電柜通常都是由多個(gè)高頻開關(guān)電源模塊組合而成，在正常情況下，單個(gè)充電模式故障不會(huì)對(duì)水電廠直流系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響，在出現(xiàn)故障時(shí)，可以使用備用充電機(jī)模塊代替存在故障的模塊，然后，可以將有故障的單獨(dú)模塊進(jìn)行處理。因?yàn)殡S著現(xiàn)階段電氣設(shè)備的不斷發(fā)展，其制造工藝也得到了提高，除了直流電動(dòng)機(jī)負(fù)荷之外，通常出現(xiàn)沖擊負(fù)荷的情況很少。特別是在進(jìn)行開關(guān)回路的控制過(guò)程中，儲(chǔ)能電機(jī)及分合閘線圈的電流非常小，在工作過(guò)程中幾乎對(duì)直流母線電壓沒(méi)有任何影響，因此，在新建水電廠中，極少設(shè)置合閘母線，通常只有直流控制母線，降壓?jiǎn)卧疽呀?jīng)不存在了，只有這樣，才能有效的保證電廠直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2 直流系統(tǒng)運(yùn)行方式及監(jiān)視

2.1 運(yùn)行方式

2.1.1 正常運(yùn)行方式

各個(gè)直流系統(tǒng)都是通過(guò)充電器帶本單元的全部直流負(fù)荷，并且使用浮充電流給蓄電池進(jìn)行充電，以保證蓄電池的電量。24 V直流系統(tǒng)主要負(fù)荷電力系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)電源、繼電器、燃料調(diào)節(jié)閥及防火系統(tǒng)電磁閥電源。125 V直流系統(tǒng)主要負(fù)荷振動(dòng)監(jiān)視器、發(fā)電機(jī)滑油泵、滑油泵、逆變器、發(fā)電機(jī)開關(guān)控制、電壓調(diào)節(jié)器、施放繼電器及保護(hù)繼電器電源。220 V直流系統(tǒng)主要負(fù)荷信號(hào)、水泵房控制、油泵房、線路保護(hù)控制、母線保護(hù)、主變保護(hù)及機(jī)組控制保護(hù)電源。

2.1.2 直流系統(tǒng)的一般規(guī)定

單獨(dú)以蓄電池長(zhǎng)時(shí)間供電是直流系統(tǒng)不允許的，因此，通常情況下充電器都是在浮充狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)行的。

2.2 運(yùn)行監(jiān)視

①在直流系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中工作人員應(yīng)該對(duì)直流母線電壓進(jìn)行監(jiān)視，一般情況下直流系統(tǒng)的母線電壓在225 V，其波動(dòng)范圍在±2.5%左右。②對(duì)電廠直流系統(tǒng)電阻進(jìn)行定期檢查與測(cè)試，可以使用電壓表法和切換開關(guān)法進(jìn)行檢查。③定期對(duì)直流系統(tǒng)中蓄電池進(jìn)行充放電和維護(hù)檢查工作，并且做好相關(guān)記錄。④加強(qiáng)對(duì)充放電設(shè)備及其他設(shè)備檢查與維護(hù)工作，保證設(shè)備無(wú)異常。

3 直流系統(tǒng)故障的處理技術(shù)

3.1 直流母線電壓消失

故障的主要特征就是蓄電池不放電或者硅整流跳閘輸出電壓電流到零，所有控制開關(guān)的紅綠燈都滅，處理過(guò)程中應(yīng)該拉開失壓直流母線全部刀閘及開關(guān)，檢查蓄電池及母線是否存在明顯故障特征，硅整流一次電源是否完整。如果母線運(yùn)行正常，可以及時(shí)的轉(zhuǎn)換運(yùn)行方式，恢復(fù)供電。如果母線出現(xiàn)故障，可以進(jìn)行分段隔離處理措施，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)該停機(jī)處理，在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)該一次試送負(fù)荷，關(guān)注對(duì)母線電壓的監(jiān)測(cè)。

3.2 直流系統(tǒng)接地

由于水電站直流系統(tǒng)查找接地點(diǎn)比較復(fù)雜、線路比較長(zhǎng)和覆蓋面積比較大。在這一工作中使用絕緣監(jiān)察裝置可以簡(jiǎn)化操作方式。在檢查接地工作時(shí)，應(yīng)該先啟動(dòng)絕緣監(jiān)察裝置，對(duì)各支路絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量，并且根據(jù)絕緣監(jiān)察裝置對(duì)測(cè)量值進(jìn)行分析，確定接地支路，然后使用瞬間停止的方式檢測(cè)其是否正確，確定后進(jìn)行檢查與維護(hù)。如果絕緣監(jiān)察裝置出現(xiàn)故障，處理方式就比較復(fù)雜，首先，根據(jù)回路是否正常工作、天氣原因或者以往經(jīng)驗(yàn)等判斷出正確的接地支路，并且使用逐一瞬停方式進(jìn)行檢測(cè)。逐一瞬停方式并不能檢查出多點(diǎn)接地的實(shí)際情況，并且蓄電池接地、硅整流器接地及絕緣監(jiān)察裝置接地等都檢查不出來(lái)。所以，如果支路沒(méi)有接地點(diǎn)的出現(xiàn)，應(yīng)該停止絕緣監(jiān)察裝置工作，并且將正常工作的硅整流器轉(zhuǎn)換為備用硅整流器，判斷接地的實(shí)際狀況。如果上述情況都已經(jīng)排除在外，就可以判斷為是直流母線接地，無(wú)法排除時(shí)可以申請(qǐng)停機(jī)處理。

值得關(guān)注的是，當(dāng)直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地時(shí)，在二次回路上嚴(yán)禁作業(yè)，在處理過(guò)程中不應(yīng)該出現(xiàn)另一點(diǎn)接地及直流短路；在拉合直流電源之前應(yīng)該采用關(guān)鍵措施，有效的避免直流失電引起的自動(dòng)、保護(hù)裝置誤動(dòng)；在進(jìn)行拉合支路電源直流保險(xiǎn)時(shí)應(yīng)該向中調(diào)部進(jìn)行匯報(bào)，在拉開后無(wú)論是否支路接地都應(yīng)該及時(shí)的合上，時(shí)間通常不能超過(guò)10 s。

3.3 直流母線電壓過(guò)高（或過(guò)低）

如果要將硅整流自動(dòng)誤切換為均充狀態(tài)，則是由充電電流較大而引起的，可以及時(shí)的通過(guò)手動(dòng)方式將其轉(zhuǎn)換為浮充狀態(tài)；如果硅整流出現(xiàn)故障，應(yīng)該將其轉(zhuǎn)換為備用運(yùn)行。交流電源出現(xiàn)故障時(shí)也可能引起硅整流二次電壓出現(xiàn)故障，應(yīng)該檢查硅整流保險(xiǎn)及一次電源是否正常，如果保險(xiǎn)出現(xiàn)損壞，及時(shí)更換保險(xiǎn)后可以重新運(yùn)行。如果是直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障而引起充電設(shè)備失去電源出現(xiàn)跳閘，導(dǎo)致蓄電池放電過(guò)多，嚴(yán)重降低電壓，應(yīng)該及時(shí)恢復(fù)硅整流的正常運(yùn)行。

3.4 蓄電池組著火處理

①當(dāng)蓄電池著火后處于單充狀態(tài)，應(yīng)該關(guān)閉開關(guān)，停止充電器的正常運(yùn)行。②當(dāng)蓄電池著火后處于浮充狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該將開關(guān)由“池聯(lián)”位置切至“母聯(lián)”將另一組蓄電池轉(zhuǎn)化為浮充運(yùn)行。③使用干粉或者滅火器進(jìn)行滅火。④在滅火過(guò)程中應(yīng)該佩戴防毒面具，注意安全。

4 查找接地故障時(shí)的注意事項(xiàng)

①在直流電源瞬間停止時(shí)，應(yīng)該經(jīng)過(guò)調(diào)度部門的同意，停止時(shí)間不能超過(guò)3 s，動(dòng)作應(yīng)該敏捷，防止失去帶有重合閘電源及保護(hù)電源的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。②為了防止判斷失誤，在觀察接地現(xiàn)象是否存在時(shí)，應(yīng)該從絕緣監(jiān)察表計(jì)、光字牌及信號(hào)的實(shí)際指示情況進(jìn)行綜合判斷。③盡可能的避免在高峰負(fù)荷時(shí)查找接地故障。④避免出現(xiàn)因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致誤跳閘或者短路情況的出現(xiàn)。⑤按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行工作，避免端子線頭的拆除錯(cuò)誤，有效的防止接線恢復(fù)時(shí)出現(xiàn)接錯(cuò)或者遺留情況；所拆除的線頭應(yīng)該做好相關(guān)標(biāo)記和記錄。⑥采用儀表進(jìn)行檢查過(guò)程中，儀表內(nèi)阻不應(yīng)該小于2 000 Ω。⑦在查找故障的過(guò)程中，應(yīng)該由兩人及以上進(jìn)行，防止出現(xiàn)人身觸電情況的發(fā)生，并且好做安全防護(hù)工作。⑧防止誤操作的情況出現(xiàn)，必要時(shí)應(yīng)該切斷電源，解除誤操作，保證電源正常后才能使用。

5 結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)階段，直流系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，為各種重要設(shè)備提供電源，因此，直流系統(tǒng)的可靠性及安全性是非常重要。供電是否安全對(duì)整個(gè)水電廠的發(fā)展具有非常重要的意義，是水電廠正常運(yùn)行及安全運(yùn)行的基礎(chǔ)及關(guān)鍵，因此，為了有效的解決水電廠直流系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，并提出相關(guān)的解決措施，保證電廠的正常運(yùn)行，促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。

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