论发电厂直流系统调试中常见故障分析及处理

水利电力科技风2017年12月D01：10.19392/ki.1671-7341.201725132论发电厂直流系统调试中常见故障分析及处理郑少恒河北省电力建设第一工程公司河北石家庄050000摘要：随着当前社会发展的用电量需求提高，发电厂也相对增多。

而科学技术的发展，也使得我国当前的发电厂从设备到 技术均得到了明显的优化。

发电厂直流系统实际上是一种电气保护装置，其设置的主要目的是保障发电厂的稳定运行，从而促进 其供电的安全性与可靠性。

而在发电厂调试中，其直流系统调试存在周期长、处理难度大等诸多特点，从而使得其以一旦存在故 障，就可能会造成较大的影响。

而在当前多数发电厂直流调试中，都会存在较大的问题，严重影响了发电厂的稳定运作。

本文针 对发电厂直流系统调试中的常见故障进行分析，并且就其具体的处理方案加以解析，以实例为依据对其处理的有效性进行确定。

希望能够为我国发电厂直流系统调试质量的提高提供帮助，以保证发电厂的稳定运行，促进我国社会的稳定发展。

关键词：发电厂；直流系统调试；常见故障；处理随着现代社会发展对供电量的需求不断增加，发电厂的规 模与数量也在不断的进行调整。

传统发电厂中存在的一些不 足，也在这个调整的过程中加以弥补，从而使得现代发电厂在 供电的可靠性与安全性上得到了最大的保障。

发电厂直流系 统其实际上就是对其运行的稳定性进行保护的一个系统，同时，还具有一定的监测作用。

而为了保证直流系统的可靠性，必须要根据具体的电网运行进行调整，也就是所谓的直流系统 调试。

而在这个调试的过程中，难免会出现故障，从而影响其 调试的结果，导致直流系统无法对发电厂产生应有的保护作 用。

对此，必须要就发电厂直流系统调试中常见的故障加以分 析，并且采取合理的措施来对其进行规避，以达到发电厂直流 系统作用的最大化，保证供电的可靠性与安全性。

一、发电厂直流系统解析(一） 概况通常来说，发电厂直流系统是由主厂房直流系统与升压站 网控直流系统两个部分组成。

而升压站网控直流系统又可以 根据其具体的状况，分为脱硫直流系统、燃机机岛直流系统等。

一般来说，这两个部分都是采用的两组220b蓄电池组。

同时，该系统多是采用的单母线接线，且每段母线都必须要设置只留 监察装置，从而使得直流系统的运行状态得到充分的监视，一 旦其中存在问题，将会第一时间被发现且解决。

同时，这两段 母线通常以开关进行联络，每组蓄电池设置一套高频电源充电 装置，多以=+2冗余装置为主。

(二） 发电厂直流系统运行方式为了保证直流系统在发电厂的运行中的可靠性，一般来 说，其采用的都是分裂运行的模式。

也就是说，两段直流系统 独立工作，其中包含了一组蓄电池，一套直流充电装置、同一套 直流监查装置。

如果运行的负荷相对较为重要，需要采用独立 的直流母线，以保证其监查的准确性与线路保护的可靠性。

独 立系统最大的优势在于无论是哪一段发生故障，都能够在最短 的时间内被检出，且确认问题的所在，然后采取有效地措施加 以规避。

同时，独立接线中，某个部分存在故障不会影响整体 线路的运行，从而使得其他母线对负荷的正常供电，最大程度 地保障了发电厂的直流系统运行。

二、直流系统调试的常见故障分析(一）绝缘监察装置设定的可能诱发的故障直流系统的绝缘监察装置由信号和测量两个部分组成，且 根据直流电桥的工作原理进行工作。

且在任何一方的绝缘电 阻降低时，信号灯都会发出信号，从而使得人们对之进行了解，并且利用该信号来辨别地级与正、负极的绝缘电阻值。

就目前 来说，多数发电厂直流系统的供电网络都相对复杂，且涉及范 围较广，在线路的安装中，可能接地的机会较多。

而在接地后，直流系统仍可以运行，但是，在这种状态下就很容易使得其发 生故障。

同时，如果一个区域有接地行为，而期间另一地点也 发生了接地，那么就很有可能造成信号回路、控制回路、继电保护装置与自动装置等产生误判，从而出现一些非正常的指令，影响其整个系统的运行。

为了提前发现这些问题，必须要以绝 缘监察装置来进行检查与监测。

然而，直流系统中涉及接地的 区域较多。

不少工作人员在直流系统安装时认为，多套绝缘监 察系统才能最大程度地保证其不同部分的接地问题被发现且 解决。

然而，事实是当多套绝缘监察系统并列运行时，会产生 一个互相干扰的作用，从而使得其装置误判误报，影响人们对 直流系统故障的排除。

因此，在直流系统调试中，一般只有一 套绝缘监察装置，从而使得其在监察力度上存在一定的缺失。

(二） 各套直流系统与所带负荷缺乏独立性在目前来说，发电厂的直流系统不是仅有一套而是有多套。

不少发电厂在直流系统的安装时，为了最大程度的节约成 本，会将其线路进行串联。

然而，这部分串联的线路其在运行 时，缺乏必要的负荷独立性。

一旦其中的正负极通过负荷等出 现直接或者间接的交联，就很容易造成接地警报以及对地电压 采样值波动等故障。

也就是说，串联的线路很容易发生负荷交 互的问题。

因此，必须要保证其各套直流系统的独立性。

而在 系统独立性保障后，也要确保其不会相互串电。

(三） 回路接地故障为了保证直流系统的运行状况，其一般会在投人使用前，以回路进行绝缘电阻测试。

在测试的过程中，其负荷绝缘电阻 大于1M,后方可以投人运行。

然而，在整个测试的过程中，其 可能会发现负荷问题，但是在处理后基本正常，投运后，直流负 荷与之前的规律会发生一点的转变，尤其是，在调试的过程中 仅仅是针对该部分进行。

而在整个系统运行的过程中，受到多 部分因素的影响，其中的负荷很容易发生变更。

这就使得其投 运后发生问题的可能性较高。

(四） 直流回路短路故障一般来说，在直流负荷送电之前，必须要使用万能表对其 负荷正负极电阻进行测量，从而保证其负荷整个系统的运行状 况，而不发生短路的可能性。

在直流回路中其选取的开关以及 断路器都可能会对负荷产生一定的影响，再者现场正负极接人 是否正确，也会对其直流系统产生一定的影响，使得其发生回 路短路的故障。

三、直流系统调试的常见故障处理措施在上文中，笔者就直流系统调试中的常见故障加以分析，其中一旦存在某个故障，都会对整个直流系统调试结果产生影 响，从而限制着发电厂运行的可靠性与安全性，影响了整个供 电网的运作。

因此，必须要就发电厂直流系统调试中的常见故 障进行处理，以保证其系统运行的可靠性。

(一）防治直流回路短路故障发生的措施常规的万能表电阻测量，只能够保证其直流负荷正负极之 间的电阻值，而无法保证其开关选择、现场操作等问题。

因此，在整个运行中需要对使用负荷空气开关以及断路器的设备进 行检查，从而确保其开关选用的类型正确。

（下转第173页）148科技风2017年12月水利电力D O I ：10.19392/j . c n k i . 1671-7341.201725133500kV 升压站直流系统分析饶炜广东红海湾发电有限公司广东汕尾516600摘要：直流系统作为升压站电气设备的操作及控制电源，是主要电气设备的控制、保护、信号、计算机监控系统的电源，是一个庞大的多支路供电系统。

本文介绍了我厂500k V 升压站直流系统概况，对其可能造成的直流系统一点接地、两地接地和合环运 行等原因进行分析。

关键词:500k V 升压站直流系统；多支路供电系统1概况红海湾发电厂500k V 升压站直流系统采用DC 110V 控制 电源，单母分段接线方式，由母联开关15Z K 和25Z K 连接，每段 分别设置一组9 X 20A 充电装置、52 x 2V 蓄电池组和一套绝缘 检测装置。

充电装置是深圳奥特迅电力设备股份有限公司的 ATC II 11020A 型装置，蓄电池采用ENERSYS 公司的7OpzV 490 型阀控式密封铅酸蓄电池，绝缘监测装置为深圳奥特迅电力设 备股份有限公司的A T C f Z J 5 - HL - Y 绝缘监测仪。

2运行方式2.1正常运行方式以图①g KM 1直流母线为例，#1充电柜交流电源开关 1KK 、#1充电装置开关11Z K 和第一组蓄电池开关13Z K 在合闸 位置，第一组蓄电池组充电开关12Z K 和放电开关14Z K 在分闸 位置。

#1充电装置和#1蓄电池组分别向± KM 1直流母线供 电，母线电压正常的情况下，#1蓄电池组处于浮充电状态。

2.2充放电试验运行方式以图①±KM 1直流母线为例，第一组蓄电池放电试验开始 时，母联开关15ZK 、25Z K 合闸，第一组蓄电池开关13Z K 和第 一组蓄电池组充电开关12Z K 分闸，放电开关14Z K 合闸，对第一^组蓄电池组放电。

在进行充放电试验前应确认并记录两条直流母线的运行电压在±58V 左右，绝缘监测装置均无报警。

如果在充放电试验时发生接地报警故障时，必须按顺序执行如下操作，以保证 直流系统所带负荷正常运行：(1) 立即中断蓄电池放电试验，断开放电开关14ZK (第二 组对应24ZK );(2) 恢复试验蓄电池与相应母线连接，即恢复第一组蓄电 池开关13ZK (第二组对应23ZK )在合闸位置，第一组蓄电池组充电开关12ZK (第二组对应22ZK )在分闸位置；(3) 断开母联开关15ZK 、25Z K ;(4) 确认发生异常的位置，尽快处理缺陷。

3直流系统接地分析直流系统接地的情况一般包括两种方式:直流系统一点接 地和直流系统两点接地。

在直流系统中，直流正、负极对地都是绝缘的，但由于各种 原因，其中可能有一极发生了接地，一极接地由于没有形成接 地电流的通路，不会引起任何的危险，但是有一极长期接地是 不允许的，因为若在同一地点发生另一极接地的话就会形成接地电流，造成直流短路，在同一极不同地点发生接地的话，就有可能促使信号装置、继电保护或控制回路等形成不正确动作。

直流正极接地会有造成继电保护误动作，原因是一般的线 圈均接负极，如果这些线圈回路再发生接地或者是绝缘性能降 低的情况下就会致使继电保护动作。

同样的道理，直流负极接 地和直流正极接地是一样的，即这些回路中再有一点接地的 话，就有可能使继电器拒绝动作，从而扩大事故。

直流系统两 点接地是两极同时接地，这就会造成跳闸或合闸回路短路等情 况，使熔断器熔断或烧坏继电器接点。

4控制电源投运方式第一、二、三串断路器保护为单套配置，控制小母线电源由 两段直流母线±KM 1、± KM 2分别提供，断路器保护屏通过两 路控制电源开关实现互为备用，当一路直流母线异常或故障时 可切换至另一母线运行，但正常运行时严禁由于两路控制电源 开关同时合位导致直流I 、2段合环运行，因为假设直流母线 I 段因某种原因发生了一点接地，但根据直流系统接地方式的 原理，一点接地暂未造成接地事故，但同样假设直流母线2段 同样也有一点接地时，由于两段母线通过小母线的控制开关形 成合环回路，即等于有两点接地，发生严重的直流系统接地事 故，造成两段直流母线所带保护屏出现异常或烧毁，导致断路 器拒动或误动，严重危及电网和机组安全运行。