直流系统接地故障及处理分析

摘 要：直流系统作为独立的电源，其在水力、电厂及变电站等地方应用的较为广泛，其可以为电气和热控提供重要的电源系统，对机组的正常运行具有较大的影响，所以对于直流系统需要进行良好的维护，减少其故障发生率，从而确保电厂运行的稳定性。本文对直流系统的作用和构成进行了分析，并进一步对

关键词：发电厂 直流系统 维护 故障处理

中图分类号：TM91 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（b）-0213-01

1 直流系统的作用

目前在发电厂和变电站中，其直流系统主要为控制、信号、继电保护、自动装置和远动通讯装置等提供直流电源，确保其电源的可靠性。而且还可以为事故提供照明电源，为操作提供操作电源，所以其在发电厂内有着非常重要的作用。具有一个稳定的直流系统，是确保发电厂安全运行的关键。

2 直流系统的构成

目前在发电厂和变电站内，相控型充电装置已开始全面的被高频开关模式所取代。高频开关电源模式自身具有较多的优点，不仅实现了高效的充电率，而且易于操作，很少发生故障，而且在带电情况下可以进行插拔，维修上非常便利。 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。由多个高频开关电源模块可以组成一整的充电柜，所以即使单个充电模块发生故障时，临时情况下可以利用备用的充电机模块来进行代替，然后对故障模块进行处理后，即能重新投入运行。

直流系统内的充电模块和蓄电池组都依靠监控单元来进行指挥，所以可以说监控单元作为指挥系统，不仅能够通过对参数设置来实现控制，而且还可以对故障进行有效的监视，一旦有故障发生时，则会在第一时间内将故障信息进行上传，从而更便于运行人员能够在第一时间发现，及时进行处理，确保系统运行的稳定性。

3 直流系统的主要故障及预防和处理原则

直流系统故障主要有充电模块故障、监控单元故障、绝缘监测装置故障、蓄电池故障、直流系统接地故障等。目前在直流系统中的充电部分是由多个模块组成的，而且冗余较大，所以即使充电部分发生故障，对直流系统的影响也不是很大。在直流系统运行过程中，由于其网络较为庞大，而且处于较复杂的运行环境下，这就导致发生直流接地故障的可能性变大，这是一种最为常见的故障，而且处理起来也较为困难，会对直流系统的运行带来较严重的影响，所以加强对直流接地故障的预防和处理是当前直流系统维护的主要工作内容。

3.1 日常巡查

为了保证直流系统运行的稳定性，则需要在日常巡查工作中，加强对三相交流输入电压、运行噪声、保护信号、直流输出电压值和电流值、充电模块的输出电流、正负母线对地绝缘和通讯装置等是否处于正常运行状态进行检查，及时发现异常情况并及时进行处理。随着技术的发展，目前充电模块上都具有监控系统和定时均充等功能，所以需要在平时检查中对充电模块自动均充定期、充电电流和充电电压进行检查，同时做好相关的记录。

3.2 监控系统故障

监控系统内部结构较为复杂，而且集成性较高，直流系统中的告警信息都是由监控系统来进行记录的，通过监控器可以实现查询，所以对于这样的复杂和高集成化的系统，一旦内部元器件发生故障，则需要由设备的制造厂家来进行处理，不需要技术人员来进行。

如果受直流系统的工作环境和操作过程影响，少数情况下外界干扰或监控内部硬件“瞬间故障”，可能造成系统误告警或监控死机现象。出现无法自动恢复的软件故障，可通过系统菜单中所提供的“初始化”功能对监控器进行重新设置，需注意的是初始化后，系统参数必须重新输入。所以，系统调试开通后，应记录下所需的参数设置。如“初始化”无法排除系统故障，则必须将其退出运行，由厂方专业人员进行检查修复。另外一种方法是可将装置工作电源长时间断开，然后，再进行上电，这种方法对于死机的现象一般能够恢复正常。

3.3 蓄电池故障的预防

蓄电池在运行过程中受温度的影响因素较大，一旦所处环境温度不适宜，则会直接影响到蓄电池的使用寿命。所以需要确保蓄电池组室的良好环境，需要安装空调，使温度始终控制在25℃左右，从而保证蓄电池充分的发挥其使用效能，确保其使用寿命。所以在进行日常检查时，需要对蓄电池的连接片、壳体、极柱、安全阀、绝缘电阻、温度等进行检查，确保其无异常情况发生，另外在检查时还需要对单只蓄电池的电压和电阻进行检查，确保其处于正常的状态。

3.4 直流系统接地故障的处理

3.4.1 直流系统接地故障处理步骤

（1）当时有检修工作、易受潮或正进行操作的回路；（2）选可疑或经常易接地的回路如高低压动力、机炉事故音响、热工回路；（3）变压器及重要设备的控制回路；（4）绝缘水平低、存在设备缺陷及有检修工作的电气设备和线路进行检查，是否有接地情况；（5）拉开直流照明电源开关；（6）拉开断路器合闸电源开关；（7）拉开断路器操作电源开关；（8）检查蓄电池、硅整流装置及充电机回路是否有接地现象；（9）当发现某一专用直流回路有接地时，应分别断开各分支路的操作直流开关，找出接地点，并进行处理。

3.4.2 直流系统接地故障处理过程中的注意事项

（1）当直流系统发生接地时，禁止在二次回路工作。（2）检查直流系统一点接地时，应防止直流回路另一点接地，造成直流短路。（3）禁止使用灯泡寻找接地点，以防止直流回路短路。（4）在接路寻长直流接地前，应采取必要措施，防止因直流电源中断而造成保护装置误动作。（5）使用仪表检查接地时，所用仪表的内阻不应小于2000欧伏。（6）在寻长和处理直流接地故障时，必须有二人进行。（7）防止保护误动：一般的保护装置出于反措的要求一般都有防止直流电源消失保护误动的措施，对重要设备或新投产不久的设备，事先要采取措施，如申请调度断开保护跳闸压板。（8）做好事故预想：拉路或取控制保险时，应事先通知值班人员，做好事故预想，以防开关误跳或出现其它异常情况。如取交流低压电机控制保险时，若合闸接触器保持接触不良，则会造成接触器释放。值班人员发现设备跳闸或自投应立即处理。

3.5 直流接地选线装置监测法

该装置能在线监测，随时报告直流系统接地故障，并显示接地回路编号。但该装置只能监测直流回路具体接地回路或支路，无法定位具体的接地点；受监测点安装数量的限制，该装置很难缩小接地故障范围，且必须进行施工安装，不便于旧系统的改造；此类装置还普遍存在检测精度不高、抗分布电容干扰差、误报较多的问题。

4 结语

目前我国电力系统发展的速度不断加快，随着规模的不断扩大，电力系统开始向超高压和大容量的方向发展，这就更需要确保直流系统运行的稳定性，所以加强对直流系统的维护工作更具有重要性，所以在现有条件及实践经验下，建立一套完整的电厂直流系统维护模式已势在必行。

参考文献

[1] 张大东，张金彪，张晓梅.发电厂、变电站直流系统接地的危害及查找、处理方法[J].科技信息，2010（23）.

[2] 汪淑奇 文炼红 杨继明.单元机组设备运行―电气设备与运行.北京：中国电力出版社，2009.