张军变电站直流系统故障几起实例分析与处理

张军变电站直流系统故障几起实例分析与处理（精选7篇）

张军变电站直流系统故障几起实例分析与处理 篇1

变电站直流系统故障几起实例分析与处理

张 军

（宿迁市泗阳县供电公司，江苏 泗阳 223700）

摘要 直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源，它还为开关操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用。本文对220KV泗阳变电所发生的几起直流系统故障实例，结合当时的分析处理情况，进行了较为详细的总结，为今后可能发生的类似情况提供了分析处理的参考方法。关键词 直流系统 故障 分析 处理

引言

直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还为开关操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证，是变电站的重要组成部分，必须高度重视直流系统，必须把对直流系统的日常检查、测试以及维护工作放在重要位置，并在发生各类事故的时候优先考虑恢复直流系统的供电。

以笔者工作的220KV泗阳变电所为例，自2007年11月至2008年9月，短短的十个多月的时间，就发生了6次直流系统故障，其中有3次较为严重，直接危胁到对直流负载的可靠供电以及系统设备的安全运行，在变电站二次设备故障中占据相当大的比例，必须引起我们的高度重视和警觉。2008年9月，220KV泗阳变电所1＃充溃电屏直流系统绝缘降低，最后经查为220KV泗电线4977开关端子箱至开关汇控柜的直流电缆外绝缘破坏，导致电缆对地放电烧毁。2008年8月，1＃充电屏1＃充电模块故障，导致1＃充电屏跳闸。2008年9月，1＃充电屏整流器故障，连接的蓄电池组对直流负载供电，导致蓄电池电压快速降低等等。导致这几次故障产生的原因各不相同，在直流系统故障中具有典型性，本文根据现场值班员以及继电保护工作人员当时的分析处理情况进行总结，并对照直流系统的相关管理规定和处理原则，进行初步分析和探讨，希望起到抛砖引玉的作用，和同行进行交流提高。

1泗阳变电所直流系统概述

220KV泗阳变电所直流系统采用烟台东方电子生产的DF0210A型装置系统，包括充馈电屏、电池屏，对全所直流负荷供电以及对电池组进行充电。正常时从所用电屏分别供交流电源至两组充馈电屏，两组充馈电屏同时运行，各自带部分直流负载，2＃直流屏上的直流联络闸刀（1、2组联络闸刀）断开。一组充馈电屏供35KV控制、中央信号、事故照明、220KV控制用，二组充馈电屏供直流电压表、故障录波器、遥控屏电压监视以及1＃、2＃主变控制用。当其中一组充馈电屏停用或由于其它原因，导致本屏不能代供直流负载以及对本屏蓄电池组进行充电时，应将2＃直流屏上的1、2组联络闸刀合上，转由另一充馈电屏代供。为保证停役的充电装置检修工作的安全，必须分开相应的充馈电屏在所用电屏上的交流电源空气开关以及整流输出空气开关。直流充馈电屏上还装设了微机接地巡检仪，可供及时发现直流系统绝缘降低、直流接地等故障。

以上为本所直流系统原理图

2直流系统故障情况处理及分析 2.1 1＃充馈电屏直流系统绝缘降低

当日恰逢本文笔者当班，微机接地巡检仪报警，绝缘降低指示红灯闪烁，装置显示：1＃充馈电屏直流正对地电阻为0，负对地电阻为-999.9K；正对地电压0V，负对地电压-108.5V。微机接地巡检仪内监测的各分支对地电阻均在正常范围。故障发生时间为上午9：30左右，天气晴朗干燥，变电所直流系统及二次回路均无人工作。

笔者立即汇报继电保护专职人员，然后会同班内其他人员对变电所内的直流系统部分进行了初步排查：

1、考虑到充馈电屏经常发生充电模块故障，有无可能是其导致的故障发生？而实际1＃充馈电屏上的充电模块均正常运行，无故障现象，又对屏内的直流小母线进行了检查，在可视的范围内没有明显的放电及接地现象，故这种可能被排除。

2、对220KV及110KV室外端子箱、机构箱进行重点排查，虽有部分端子箱内水气较重，导致接线端子排有水珠较潮湿，但并没有放电及接地痕迹，端子箱及机构箱内也无小动物及其它异物可能造成接地。（为排除潮湿原因造成绝缘降低，把水气较重的端子箱门打开，进行通风晾干。）35KV室内端子箱也通过检查而被排除。

3、对继电器室的保护、自动装置以及控制电源等进行检查，无异常及接地现象。

4、到蓄电池室对第Ⅰ组蓄电池组进行检查，没有发现放电及接地现象，电池屏上的电池检测仪显示每节电池电压正常。

继电保护工作人员到达现场后，笔者向其汇报了故障及检查排除情况。继电保护工作人员然后重新进行类似的检查，亦没有发现故障点。为了更进一步查明故障原因，继保人员和值班员商量后，决定先停用第Ⅰ组蓄电池。在分开第Ⅰ组蓄电池空气开关，将第Ⅰ组蓄电池退出运行后，经微机接地巡检仪重新巡检，故障没有消失，说明第Ⅰ组蓄电池组不存在故障。继保人员又决定将1＃充电装置从整流输出空气开关处进行隔离，检查充电模块及直流小母线有无故障。按照要 求，值班员合上2＃充馈电屏上1、2组直流联络闸刀，将1＃充电屏所供直流负载及第Ⅰ组蓄电池充电都由2＃充电屏承担，然后分开1＃充电屏上整流输出空气开关，但微机接地巡检仪的故障信号并没有消失。

为了经快查出故障，在汇报相关领导后，决定拉路查找。为了慎重起见，继保人员又分析了可能产生这种故障的原因：为什么微机接地巡检仪显示正对地电阻为0，各分支检测的对地电阻却正常？有没有无法巡检到的地方有故障存在？和微机接地巡检仪厂家联系，证实了这种可能性的存在。继电保护工作人员突然想起新上间隔220KV泗电4977、4978当初投运时，有关直流部分没有接入微机接地巡检仪。在厂家的指导下，在将泗电4977、4978直流部分接入接地巡检仪后，装置果然显示泗电4977间隔直流电阻较低。经继保人员排查，确定是开关端子箱到开关汇控柜的电缆存在问题。经过开挖，果然发现其中一段有放电烧焦痕迹。分析认为：当初新建施工时，电缆绝缘皮遭到损坏，恰好此处为两节钢管的接头处，绝缘降低引起电缆对地放电烧焦，导致故障发生。

经值班员和省调联系将泗电4977开关进行旁代停电后，对端子箱到汇控柜的这段电缆进行更换。恢复泗电4977开关正常供电后，直流系统绝缘降低故障现象消失，直流系统恢复正常。

2.2 1＃充电模块故障致充电装置跳闸

运行中的直流系统报警，经现场检查为1＃充电装置跳闸，所用电屏上供充馈电屏的交流电源空气开关没有跳闸，直流负载各空气小开关及蓄电池空气开关均在正常合位。为保证对1#充电屏上直流负载的可靠供电及第Ⅰ蓄电池组的正常充电，在分开1＃充电装置的整流输出空气开关后，合上2＃充电屏上的1、2组直流联络闸刀。根据相关现象，值班员首先将1＃充馈电屏后门打开检查，发现第Ⅰ组交流电源输入空气开关跳闸，在确信不会危及直流系统正常运行的情况下，将此交流输入电源空气开关试合闸。该空气开关立即跳开，同时1＃充馈电屏上的1＃整流模块后部有放电声音及冒烟现象，初步判定为1＃整流模块故障导致1#充电装置跳闸。汇报继电保护工作人员，在继保人员到达现场并取下1＃整流模块后，重新合上1#充馈电屏后交流电源输入空气开关，1#充电装置恢复正常。

2.3运行中1#充电屏整流器故障

运行中1#充馈电屏有语音提示“整流器故障”，值班员到现场检查后发现：1#充馈电屏上六组整流模块故障灯同时亮，交流电压及其他指示仪表显示均无异常。但从浮充电监测单元显示屏却发现对蓄电池的浮充电流为-3A，1#蓄电池组整组电压降低为220V左右，低于蓄电池组正常浮充电时的合格电压值，其中9#电池单节电压降为12.06V，电池检测仪巡检到此节电池时就出现报警。

根据出现的各种信号，以及浮充电流不正反而为负值，蓄电池的电压较正常浮充时有明显降低，值班员判定1#充电装置整流器出现故障，充电装置对蓄电池不再进行浮充电，1#充馈电屏上直流负载由本屏蓄电池组进行供电，可能故障时间较长致蓄电池组的电压降低超过限值报警。为了保证对1#充馈电屏上直流负载的可靠供电，防止蓄电池组因长时间放电电压过低而损坏，决定将1#充馈电屏上的直流负载改由2#充电装置代供，Ⅰ组蓄电池改由2#充电装置进行充电。在分开1#充电装置整流输出空气开关后，合上2#充馈电屏上1、2组直流联络闸刀，实现以上功能。继电保护专职人员根据故障现象试着将1#充馈电屏上的六 组整流模块一一取出，故障现象没有消失。后联系东方电子厂家，其工作人员到现场将装置系统的数据部分进行更改后，1#充电装置恢复正常运行。

以上是对笔者所工作的变电所最近一段时间发生的直流系统故障中的部分实例进行的分析，现场发生的远不止这些，故障的原因、现象也各不相同，但是都对直流系统的稳定运行产生不利的影响，必须引起我们的足够重视。

3对策及建议

3.1严把直流系统的施工验收

对新建、扩建以及改造工程，凡涉及到直流系统的部分，须制定详细的验收计划，严格验收，不留隐患死角。对某些细节也应考虑周祥，如各种直流电缆的外绝缘也必须在填埋、放线时做全面外观检查，防止人为损坏。增加和改造的直流系统分支在微机接地检测仪中及时添加、调整，做到和现场对应。3.2加强直流系统的巡视检测

值班员要加强对直流充电装置及整个直流系统的巡视检查力度，并定期检查测试，及时发现直流系统存在的安全隐患和故障，及早进行排查和恢复，保证直流系统的健康稳定运行。

3.3制定详细的直流系统故障处理预案

根据变电所直流系统具体情况，结合已经发生的各类直流系统故障实例，以及调度规程、现场规程对直流系统故障处理的要求，制定详细的直流系统故障处理预案，使之成为变电所直流系统故障处理的指导文书。3.4开展直流系统相关培训

鉴于直流系统在变电站中的重要作用，要通过技术培训、事故预想、反事故演习等形式，积极开展直流系统原理、故障原因分析及处理等培训工作。

4结束语

直流系统是变电站中最大的系统，也是故障发生最为频繁、查找及处理最为困难的系统。当值班员在现场遇到直流系统发生故障时，必须根据相关信息尽快做出判定，在无法自行处理且不能保证安全的情况下，须立即汇报继电保护专职人员，切忌盲目处理。本文探讨的几例故障的分析与处理尚有许多不足之处，请专家同行指正。

参考文献：

[1]泗阳供电公司 220KV泗阳变电所现场运行规程[M]2008 [2]烟台东方电子DF0210A型装置说明书

张军变电站直流系统故障几起实例分析与处理 篇2

110kV丰县变电所直流系统由2组蓄电池 (电池型号:6XM-100, 上海环球公司产品2001年9月投运) , 2套整流模块 (型号:DF0210A, 烟台东方电子集团产品2001年9月投运) , 并配有电源监控单元 (型号:DF0240D-5A, 烟台东方电子集团产品2001年9月投运) 、蓄电池测试仪 (型号:DXJ-1A长沙丰日集团产品2001年9月投运) 、逆变器 (GES-2K200P烟台东方电子集团产品2001年9月投运) 、微机接地巡检仪 (WZJD-5A, 浙江星炬集团产品) 组成。

烟台东方电子生产的DF0210A型装置系统, 包括充馈电屏、电池屏, 对全所直流负荷供电以及对电池组进行充电。正常时从所用电屏分别供交流电源至两组充馈电屏, 两组充馈电屏同时运行, 各自带部分直流负载, 2#直流屏上的直流联络闸刀 (1、2组联络闸刀) 断开。一组充馈电屏供35kV控制、中央信号、事故照明、110kV控制用, 二组充馈电屏供直流电压表、故障录波器、遥控屏电压监视以及1#、2#主变控制用。当其中一组充馈电屏停用或由于其它原因, 导致本屏不能代供直流负载以及对本屏蓄电池组进行充电时, 应将2#直流屏上的1、2组联络闸刀合上, 转由另一充馈电屏代供。为保证停役的充电装置检修工作的安全, 必须分开相应的充馈电屏在所用电屏上的交流电源空气开关以及整流输出空气开关。直流充馈电屏上还装设了微机接地巡检仪, 可供及时发现直流系统绝缘降低、直流接地等故障。

2 故障分析处理过程

2008年10月16日, 微机接地巡检仪报警, 绝缘降低指示红灯闪烁, 装置显示:1#充馈电屏直流正对地电阻为0, 负对地电阻为-956.9K;正对地电压0V, 负对地电压-107.5V。微机接地巡检仪内监测的各分支对地电阻均在正常范围。故障发生时间为上午9:30左右, 天气晴朗干燥, 变电所直流系统及二次回路均无人工作。

我们对变电所内的直流系统部分进行了初步排查: (1) 考虑到充馈电屏经常发生充电模块故障, 有无可能是其导致的故障发生?检查发现1#充馈电屏上的充电模块均正常运行, 无故障现象, 又对屏内的直流小母线进行了检查, 在可视的范围内没有明显的放电及接地现象, 故这种可能被排除。

(2) 对室外端子箱、机构箱进行重点排查。端子箱并没有放电及接地痕迹, 端子箱及机构箱内也无小动物及其它异物可能造成接地。10kV室内端子箱也通过检查而被排除。

(3) 对继电器室的保护、自动装置以及控制电源等进行检查, 无异常及接地现象。

(4) 到蓄电池室对第Ⅰ组蓄电池组进行检查, 没有发现放电及接地现象, 电池屏上的电池检测仪显示每节电池电压正常。

重新进行类似的检查, 亦没有发现故障点。为了更进一步查明故障原因, 请示调度后, 用试拉的方法寻找。先停用第Ⅰ组蓄电池。在分开第Ⅰ组蓄电池空气开关, 将第Ⅰ组蓄电池退出运行后, 经微机接地巡检仪重新巡检, 故障没有消失, 说明第Ⅰ组蓄电池组不存在故障。又将1#充电装置从整流输出空气开关处进行隔离, 检查充电模块及直流小母线有无故障。按照要求, 值班员合上2#充馈电屏上1、2组直流联络闸刀, 将1#充电屏所供直流负载及第Ⅰ组蓄电池充电都由2#充电屏承担, 然后分开1#充电屏上整流输出空气开关, 但微机接地巡检仪的故障信号并没有消失。

为了慎重起见, 继保人员又分析了可能产生这种故障的原因:为什么微机接地巡检仪显示正对地电阻为0, 各分支检测的对地电阻却正常?有没有无法巡检到的地方有故障存在?和微机接地巡检仪厂家联系, 证实了这种可能性的存在。再次检查发现新上间隔35kV丰欢线当初投运时, 直流部分没有接入微机接地巡检仪。在厂家的指导下, 在将丰欢线311间隔直流部分接入接地巡检仪后, 装置果然显示丰欢线311间隔直流电阻较低。经排查, 确定是开关端子箱到开关汇控屏的电缆存在问题。经过开挖, 果然发现其中一段有放电烧焦痕迹。分析认为:当初新建施工时, 电缆绝缘皮遭到损坏, 恰好此处为两节钢管的接头处, 绝缘降低引起电缆对地放电烧焦, 导致故障发生。

经值班员和调度联系将丰欢311开关进行停电后, 对端子箱到测控屏的这段电缆进行更换。恢复311开关正常供电后, 直流系统绝缘降低故障现象消失, 直流系统恢复正常。

3 对策及建议

3.1 严格直流系统的施工工艺及验收标准

严格二次设备施工工艺, 对室外端子箱、机构箱等加强密封, 加装防潮除湿设备或材料;对手车开关的活动部位采取措施提高其绝缘性能, 如用绝缘材料包裹其线头部分等, 避免因其随手车活动引起接地;对绝缘老化, 已不能满足对地绝缘电阻要求的控制电缆及有关二次设备及时更换

对新建、扩建以及改造工程, 凡涉及到直流系统的部分, 须制定详细的验收计划, 严格验收, 不留隐患死角。对某些细节也应考虑周祥, 如各种直流电缆的外绝缘也必须在填埋、放线时做全面外观检查, 防止人为损坏。增加和改造的直流系统分支在微机接地检测仪中及时添加、调整, 做到和现场对应。

3.2 加强直流系统的巡视检测

值班员要加强对直流充电装置及整个直流系统的巡视检查力度, 并定期检查测试, 及时发现直流系统存在的安全隐患和故障, 及早进行排查和恢复, 保证直流系统的健康稳定运行。

3.3 开展直流系统相关培训

鉴于直流系统在变电站中的重要作用, 要通过技术培训、事故预想、反事故演习等形式, 积极开展直流系统原理、故障原因分析及处理等培训工作。

4 总结

直流系统是变电站中最大的系统, 也是故障发生最为频繁、查找及处理最为困难的系统。当值班员在现场遇到直流系统发生故障时, 必须根据相关信息尽快做出判定, 在无法自行处理且不能保证安全的情况下, 须立即汇报继电保护专职人员, 切忌盲目处理。

参考文献

[1]缪自强, 余正海编.变电运行事故分析及处理[M].北京:中国电力出版社.

[2]上海市电力公司主编.变电运行操作技能必读[M].北京:中国电力出版社.

变电站双直流系统故障处理及预防 篇3

关键词：双直流系统直流接地直流故障事故处理

中图分类号：TM6文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)012-021.01

1直流220V1号充电机故障应急处理

1.1总则

一旦直流系统出现问题，造成直流中断，会影响全站的继电保护正常运行及开关正常分合闸。使设备运行安全系数降低。为保证全站设备的安全稳定运行，防止以上情况的发生，特制定本方案。

1.2启动条件 220V直流系统1号充电机故障

1.3事故现象

监控机事故音响发出，光字牌显示：220V直流系统充电柜1交流停电告警。报文显示：220V直流1号充电机故障，220V直流1号充电机交流电源消失。现场检查220V直流1号充电机故障灯亮，市电1，市电2灯熄灭,PSM-E20装置显示屏无显示，电源灯熄灭，告警灯亮，6块充电模块电源灯熄灭。

1.4处理步骤

(1)值班员一旦发现220V直流系统充电机异常，应立即报告继保所直流队、相关部门及领导，尽快处理。

(2)用万用表检查交流1—1、1—2空气开关进线端有无电压，如果电压正常，检查空气开关是否完好，确定是空气开关损坏，应及时通知直流队更换空气开关，恢复220V1号充电机运行。如果确定交流1—1，1—2交流进线电压正常，空气开关完好，故障是由于220V1号充电机本体交流短路造成的，应停用220V直流1号充电机，用220V直流系统2号充电机带220V I母负荷。

1.5危险点预防与分析

(1)220V直流I、II母联络屏后5ZK是实验用的放电开关，平时严禁合闸。

(2)注意任意时刻严禁通过负荷将220V直流I段、II段并列运行。

(3)进入蓄电池室前应首先进行排气通风15分钟。

248V直流系统充电机输出故障

2,1总则

蜀州站内的通信设备所用电源均采用直流一48V(正极接地方式)。

两组交流～380V输入电源从主控制楼站用电室的低压-配电屏输出后，分别送入主控楼一楼的高频开关电源屏，由高频开关电源实现两组交流电源的自动切换，经两套高频开关电源整流后各送一组48V直流电源至2楼通信机房内的直流配电屏的两段母线上，向通信机房内的各通信设备供电。

同时，两套高频开关电源的交、直流失电等接点信号送站端监控系统上，实现对通信电源交、直流的失电告警监测。

一旦此系统出现问题，造成通信中断，会使我站的通讯设备运行受影响。使设备运行安全系数降低。为保证全站设备的安全稳定运行，防止以上情况的发生，特制定本方案。

2.2启动条件

48V直流系统1号充电机故障。

2.3事故现象

监控机事故音响发出，光字牌：通讯单元交流断电、现场检查48V直流系统1号充电机故障。

2.4处理步骤

(1)值班员一旦发现48V直流系统充电机输出故障，应立即报告检修人员，尽快处理。

(2)值班员应加强监视48V I段直流母线电压，系统规定值(43.2-54V)。

(3)当发现I段直流母线电压下降至42V时，应立即执行应急操作步骤(48V充电机密码：1234)。

(4)关闭1号充电机整流模块电源开关。

(5)检查2号充电机工作正常。

(6)密切监视48V直流系统电压，每小时测量一次48V蓄电池全组电压。

2.5危险点预防与分析

(1)正常情况下处于均，浮充状态。事故情况下作为通信设备的供电来源。

(2)充电机起火应使用二氧化碳或干沙灭火。

(3)专业人员维修时必须清楚操作步骤、项目、顺序以及由此带来的结果是否会影响到通信装置的稳定运行，是否会影响到设备安全运行。

(4)专业人员处理故障缺陷时应该履行相关的工作许可手续。

3220V直流系统接地故障处理方案

3.1总则

一旦直流系统出现接地故障，容易造成开关误动和拒动。严重影响全站设备的安全稳定运行，防止以上情况的发生，特制定本方案。

3.2启动条件

当全站220V直流系统出现接地故障时启用

3.3事故现象

监控机事故音响发出，光字牌：220V1号充电机屏220VI组母线绝缘告警。现场检查WZJ196B型绝缘在线监测装置显示直流系统正极接地。

3.4处理步骤

(1)当发出直流接地信号时，值长立即派人到220V蓄电池室、充电机室、继保室内进行检查，汇报省调和超高压运行检修公司成都中心领导、检修人员、站长、专责。

(2)到500kV及35kV1号继保室、500kV2号继保室检查直流绝缘检测装置的报告，查看绝缘监测装置，准确的判断出出是哪组直流系统接地。

(3)根据报告到对应的继保室里找出显示发生直流接地的支路，向省调汇报及继保人员。

(4)保护带一点接地必须要求继保人员在40分钟以内赶到现场进行处理。

3.5危险，最预防与分析

(1)直流系统接地信号发出时，值班人员应通过监控系统显示以及直流分屏、主屏上WZJ196B绝缘监测装置控制面板接地报告，判明属于正极还是负极接地以及接地支路。确定接地支路后，及时汇报有关领导，按照直流接地故障处理办法进行处理，设法消除或通知专业人员进行处理。

(2)直流系统正极接地易造成保护装置误动，直流系统负极接地易造成保护装置拒动。

(3)熟悉直流运规，掌握处理直流故障的方法。

张军变电站直流系统故障几起实例分析与处理 篇4

关键词：变电站,直流系统,接地故障,拉回路,绝缘

1 变电站直流系统接地故障产生的原因及危害

1.1 接地故障产生的原因

1.1.1 由下雨天气引起的接地

若户外的二次接线盒没有密封严实, 在下雨的天气里, 极易导致雨水的渗入, 这样会使接线桩头和外壳导通起来, 引起接地故障。

1.1.2 由小动物破坏引起的接地

在引起直流接地故障的原因中, 由于密封不好导致的二次接线盒被小动物破坏, 也是很重要的原因。例如, 蜜蜂在盒内筑巢引起直接接地, 由于老鼠咬裂的电缆外皮也易发生直流接地故障。因此, 严防小动物破坏也是防止直流接地的重要措施。

1.1.3 由挤压磨损引起的接地

挤压磨损主要发生于二次线与转动部件之间, 二次线与转动部件连接, 随着时间的增加, 会使二次线的绝缘皮受到磨损破坏, 引起直流接地。

1.1.4 误接线引起接地

由于误接线引起的接地, 属于人为的接线失误。例如, 在二次接线中, 电缆芯的一头会接在端子上进行运行, 而另一头会被操作人员误认为是备用芯或者不带电的芯, 而使其裸露在铁杆上, 从而引起接地。

1.2 危害

在变电站直流接地故障中, 两点接地是危害较大的。其中正接地会导致断路器的误跳闸, 而负接地则会导致断路器的拒跳闸, 这两种接地都会导致严重的后果。直流系统两点接地会成继电保护、信号、自动装置误动或拒动外, 还有可能造成直流保险熔断, 这样便使得保护及自动装置和控制回路失去电源, 进而导致越级跳闸, 使事故扩大。

2 变电站直流系统接地故障的查找方法与处理技巧

2.1 查找的方法

2.1.1 拉回路法

拉回路法的原理很简单, 就是直接断掉故障回路的直流电源, 该方法也是作为直流接地故障最简单的方法被沿用至今。拉断回路的正常顺序一般为:信号回路→照明回路→操作回路→保护回路。但是随着变电站二次系统复杂程度的加大, 导致现在信号、控制、保护回路的区分已经没有那么严格了, 除此之外, 一些不正常的闭环回路也逐渐形成。这样拉回路法便不再适应这种复杂的系统程序, 会大大增加查找故障点的难度。

2.1.2 直流接地选线装置监测法

直流接地选线装置可以实现在线的实时监测, 即通过该装置能够对直流系统各个部分的对地绝缘情况进行监视, 这样对监测到的接地故障可以做到及时报告, 并清晰显示该回路的编号。但直流接地选线装置监测法也存在技术上的缺点, 该方法能够对直流回路接地的具体接地回路进行监测, 但是却无法定位到具体的接地点, 这也是需要在以后的研究中完善的。

2.1.3 便携式直流接地故障定位装置故障定位法

便携式直流接地故障定位装置故障定位法是通过故障定位装置查找直接接地故障点。该方法具有前两种方法无法比拟的优点, 即能够在不需断开直流回路的情况下带电查找故障点, 这大大提高了故障点查找的效率和安全性。另外, 该方法还可以对接地故障点进行准确定位, 弥补了上一种方法的劣势。

以上三种接地故障的查找方法各有优缺点, 在实际的变电站直流接地故障查找中, 需要将集中查找方法结合使用, 以实现接地故障的快速准确查找。例如, 在接地故障发出报警提示后, 可以首先通过在线绝缘监测装置来判断故障可能发生的回路, 然后然后利用拉回路法断开回路对故障进行检验, 若断开回路故障消失, 那么就需要工作人员再利用便携式故障检测仪对故障点进行定位查找。三种方法结合能够大大加快查找的速度, 同时提高查找的准确性。

2.2 处理的技巧

2.2.1 及时查找

直流接地的故障应做到及时查找, 因为故障的发生随着环境、气候是不断变化的, 具有不稳定性, 若出现事故不及时查找, 那么就容易造成一些难以查找的事故, 给变电站的正常运行带来干扰。

2.2.2 定期巡检直流系统的对地绝缘

定期巡检直流系统接地是利用精度较高的查找装置定期对各个易发生故障的直流回路进行检查, 这样就避免了在故障出现时再去查找的紧迫。在定期查找中, 要认真做好记录, 比如要记下绝缘较差的直流回路, 等到气候发生变化时, 再进行重点监测。

3 案例分析

3.1 某变电站故障经过

2013年12月12日10点43分, 某330k V变电站后台上传报文“1号充电屏直流故障动作, 2号充电屏直流故障动作”, 10点46分, 经运维人员巡视检查, 发现330k V保护一小室直流分屏一报“直流母线一段11支路接地, 直流母线二段4支路接地”, 同时直流分屏一、二均显示“正极对地电压为0V, 负极对地电压为228V”, 330k V保护二小室直流分屏一、二均显示“正极对地电压为78V, 负极对地电压为164V”。

3.2 故障的查找过程

3.2.1 断开接入失灵线

由于直流接地故障是在母差保护屏处接入3322开关相关母差失灵线后出现的, 检修人员随即对接入的失灵线断开, 对该线重新校线并进行500V对地绝缘试验, 试验结果显示正常, 并无电缆绝缘损坏情况出现。与此同时, 观察直流接地巡检仪, 直流接地报警并无消除, 装置仍然报“正极对地电压为0V, 负极对地电压为228V”。

3.2.2 拉回路法

通过拉合法进一步检查发现, 对3322、3320断路器的两组控制电源以及31326红广梁线线路远传保护装置一CSC-125和远传保护装置二RCS-925装置电源共计6个空开依次拉合, 发现若将这6个直流电源空开拉开其中任一一个, 直流接地故障消失, 电压恢复正常;或者将3320、3322开关不全断开, 这时即使合上以上6个空开, 直流接地故障也会消失, 电压恢复正常。

3.2.3 检查回路

通过对回路进行检查, 发现3320开关保护屏3PD端子排处TWJ节点外部接线错误, 同时在线路保护二屏RCS-925远传装置9D端子排处, 从3320取来的TWJ节点线接到RCS-925A装置的负电端子上, 造成回路接线错误。

4 故障原因分析

由于远传保护装置一CSC-125A和远传保护装置二RCS-925所取3320开关TWJ节点的外部接线错误, 并且设计图纸将3320TWJ节点直接接入RCS-925A装置的负电上, 在用两段直流母线对CSC-125A和RCS-925分别供电的情况下, 现场实际二次回路已造成一、二段直流母线混接情况。但是因为3320开关位置在之前手跳操作后并未进行复位操作 (开关在手跳后需要在汇控柜重新复位才能上传位置) , 导致3320开关位置没有上传, 操作箱在未上传位置时默认为合位。所以, 3320的TWJ2两个节点都没有闭合, 回路没有导通, 并不会有直流接地报警信号。

在母差保护屏接入3322开关相关失灵线后, 现场人员随后在3320开关汇控柜处对开关进行复位操作, 与此同时直流接地故障出现。因为3320开关位置正确上传, TWJ2两个节点都闭合, 回路接通, 导致二段直流母线负电通过TWJ2直接与一段母线正电相接, 造成正电假接地出现, 接地巡检仪报接地故障。

5 故障处理措施

更改3320开关保护屏处TWJ2的外部接线, 同时对RCS-925引入3320的线进行更改端子, 回路正确, 直流接地故障消失, 并对3320、3322开关再次进行传动试验, 试验正确。

参考文献

[1]尹星光, 何铭宁, 徐玉凤等.直流接地巡检装置误、漏选线问题分析[J].继电器, 2008.10.

[2]王柯, 韩高飞, 杨志义.直流系统接地故障的形成与处理[J].中国电力教育, 2010.35.

直流系统接地故障的分析与处理 篇5

直流电的应用较多, 而与外界交流的机会大, 电缆长而多, 因此会受到潮湿和污染的侵害, 使得一些元件的绝缘能力下降, 到达一定程度就会发生直流接地, 以下总结了直流接地的几个原因:

1.1 劣质的绝缘材料等级低, 或经过长期腐蚀, 老化, 能力下降。某些地方存在严重损伤, 包括磨损, 重力压制, 扭曲, 质量缺陷, 过热引起老化, 烧毁等。

1.2 设备或者二次回路遭到潮气, 脏污, 水等非绝缘介质的干扰和侵蚀, 对于电的稳定能力大大下降。

1.3 电路常常受到内部零件以及线头, 螺丝等小部件的干扰, 因为晃动以及遗漏掉落在内部的零件, 将直接影响直流电路的稳定运行。

2 直流系统接地故障的危害

直流系统问题隐患可能会有先兆, 发生轻度接地, 但不会发生任何损害, 这时必须马上处理, 如果其他位置发生类似状况时, 就会发生信号以及控制保护方面的错误连电。在各种直流连电问题发生中, 两点接地危害最大, 后果严重, 这可能造成接地短路, 进而引起继电保护等其他装置的错误操作, 或保险熔断, 致使电流受到阻止, 在复杂的保护回路中同极两点接地, 还可能将某些继电器短接, 不能动作于跳闸、致使越级跳闸。看图分析直流两点接地情况:

2.1 直流正极接地, 有使保护及自动装置误动的可能。因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通, 若这些回路再发生一直接地, 就可能引起误动作。直流接地发生A、B两点时, 将1KA、2KA接点短接, 使KAM误动作跳闸。A、C两点接地时, KAM接点被短接而使断路器误跳闸。A、D及D、F两点接地时, 同样两点接地还可能造成断路器误跳闸, 误报信号。

2.2 直流负极接地, 有使保护自动装置拒绝动作的可能。因为, 跳、合闸线圈、保护继电器会在这些回路再有一点接地时, 线圈被接地点短接而不能动作。同时, 直流回路短路电流会使电源保险熔断, 并且可能烧坏继电器接点, 保险熔断会失去保护及操作电源。直流接地点发生在A、E两点时, 保险将熔断。当接地点发生在B、E两点时, 将KAM线圈被短接, 保护动作时KAM不能动作, 不但断路器拒动, 而且会使保险熔断, 并有烧坏继电器接点的可能, C、E两点接地时, TQ线圈被短接, 保护动作时及操作时开关拒跳, 同理, 两点接地开关也可能合不上。所以不容许直流系统长期一点接地运行。

直流系统接地问题可对设备产生损伤, 并威胁整个系统的安全运行, 所以, 在某些状况出现时必须中止直流通电的所有工作, 找到接地故障的位置, 杜绝两点接地问题的发生。

(1) 直流电源为220伏者, 接地在50伏以上。

(2) 直流电源为24伏者, 接地在6伏以上。

3 直流系统接地故障的处理

查找直流接地故障的一般顺序和方法:

3.1 找到故障出现的原因, 并弄清楚是哪一极产生接地。

3.2 如果二次回路还在运行中, 或者正在对装置进行检查修理, 都要暂停。接通电源观察信号状态。

3.3 检查范围由大到小, 把电路系统划分成较小部分再逐个检查, 应当注意电源的持续供给, 电源使用蓄电池作为供电能源。

3.4 对影响不大的直流负荷, 和难以转移的分路部分, 如果想要最快速地确定此分路是否存在接地隐患, 可以用“瞬时接地”的办法。

3.5 对于位置和功能较为重要的直流, 可以转移负荷的办法达到检测目的, 找到接地问题的位置后和电调人员相互配合, 一个观察仪表和状态变化, 另一个进行修理, 分工合作, 如果采用瞬时停电的办法, 应按下列操作办法进行:

3.5.1 断开现场临时工作电源。

3.5.2 断合事故照明回路。

3.5.3 断合同信电源。

3.5.4 断合附属设备。

3.5.5 断合充电回路。

3.5.6 断合合闸回路。

3.5.7 断合信号回路。

3.5.8 断合操作回路。

3.5.9 断合蓄电池回路。

在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点, 则应考虑同极性两点接地。当发现接地在某一回路后, 有环路的应先解环, 再进一步采用保险及拆端子的办法, 直至找到故障点并消除。

4 查找接地故障时的注意事项

4.1 瞬时停电必须告知电调人员知晓, 并进行3秒以内的停电工作, 杜绝没有电源保护的状态和电源闭闸时间太久, 扩大损害。

4.2 为了杜绝判断错误, 从多个方面判断是否存在接地问题, 例如光字牌, 信号以及绝缘监察表等进行分析, 提升判断的准确率。

4.3 减少高峰期作业, 避免加重负担。

4.4 杜绝人为形成两点同时接地, 或产生误跳闸。

4.5 图纸必须保证内容准确, 杜绝误拆线头, 以及线路错接。线头必须打好标记, 方便进一步工作。

4.6 使用仪表检查时, 表计内阻应不低于2000欧/伏。

4.7 检查故障时应当两人或多人同时工作, 一来可相互配合, 二来有助于安全救助。

4.8 操作人员应当态度端正, 精神饱满, 操作减少错误, 为了安全可以将容易发生错误的程序关闭, 一切正常再打开。

5 结束语

直流系统的安全运行是变电所继电保护可靠性。当发生一点接地时, 以便及时处理, 避免使事故扩大造成损失

摘要：直流电应用系统用途十分广泛, 所以对于安全性的要求也很高, 本文介绍几种能够用于稳定接电状态, 防止接地故障及其导致的短路和烧毁, 提出遇到问题时马上应采取的反应, 保证电路损伤带来的问题降低到最小。

关键词：直流,接地故障,分析,处理

参考文献

[1]高智勇.查找直流接地故障方法探讨, 2006.

[2]沈从树.浅谈变电站直流接地故障点的查找, 2008.

张军变电站直流系统故障几起实例分析与处理 篇6

天津地区的大多数变电站直流系统均采用双电双充、单母线分段的方式, 电池大多采用阀控铅酸蓄电池, 充电装置大部分为智能高频开关电源充电装置, 少数为相控整流充电装置, 负荷开关均为直流空气开关或熔丝。直流负荷均采用环形供电网络, 每个环的电源分别接在两段母线上。

2 运行方式的确定

为保证直流系统有最大的可靠性, 正常情况下, 两段母线分列运行, 直流负荷断环运行。两套充电电源系统各带一部分直流负荷并使两段母线的直流负荷基本平衡, 禁止两套充电系统长期并列运行。同时贯彻近后备原则, 例如:主变控制保护电源与220k V设备控制保护电源应分别由两段母线供电。直流系统各种运行方式及切换:

(1) 运行方式一:此种方式为正常运行方式。#1充电装置运行在I段母线, #2充电装置运行在II段母线, 母线分段开关在分闸位置:#1蓄电池组运行在I段母线, #2蓄电池组运行在II段母线。直流负荷均衡分布在两段母线上。

(2) 运行方式二:当某一充电装置或某一组蓄电池因故退出运行时采用。#2充电装置或#2蓄电池组退出运行时, #1充电装置和#1蓄电池组运行在I段母线, 母线分段开关在合闸位置, 直流负荷均衡分布在两段母线上。

(3) 运行方式三:当I段直流母线因故退出运行时采用。当I段直流母线因故退出运行时, #1充电装置和#1蓄电池组必须退出运行, #2充电装置和#2蓄电池组运行在II段母线, 母线分段开关在分闸位置, 直流负荷均在II段直流母线上。 (II段母线退出运行时的操作, 类推。)

(4) 运行方式四:当#1充电装置和#2蓄电池组同时因故退出运行时采用。此时, #1充电装置和#2蓄电池组必须退出运行, #2充电装置运行在II段母线, #1蓄电池组运行在I段母线, 母线分段开关在合闸位置, 直流负荷均衡分布在两段母线上。 (当#2充电装置和#1蓄电池组同时因故退出运行时的操作, 类推。)

(5) 运行方式五:变电站站用电交流电源全部失压时采用。此时, #1、#2充电装置组必须退出运行, #1、#2蓄电池分别供I、II段母线, #1蓄电池组运行在I段母线, #2蓄电池组运行在II段母线, 母线分段开关在分闸位置, 直流负荷均衡分布在两段母线上。

运行方式间的转换原则:

(1) 不应因方式转换而导致失压和可靠性降低;

(2) 两组充电机不能长时间并列运行, 两组电池不应长时间并列运行;

(3) 两组降压硅堆始终投自动;

(4) 充电装置停电时, 先合母线分段开关, 观察负荷转移至另外一台充电装置后, 再将该充电装置停直流输出, 最后停交流电源;

(5) 充电装置送电时, 开启充电装置后, 使充电模块的输出电压稍微高于蓄电池的端电压, 逐一合上充电模块的输出开关, 调整充电装置的输出电压, 观察其输出电流是否随之变化, 若是, 将母线分段开关分开, 调整充电装置的输出至合适的电压;

(6) 直流母线I段和II段并列前, 必须检查两段母线的绝缘应良好, 两段母线电压值在正常范围;

(7) 同一直流负荷的两路电源在转移负荷时, 必须先合母联开关, 再转换负荷开关 (注意负荷电流的变化) , 再分母联开关。

3 蓄电池维护

3.1 初始充放电

蓄电池因内部的化学反应会造成自放电, 电池在安装后应尽快进行初始均充充电 (恒压限流) 。以电压2.35V/只充电, 充电电流不能大于10A/100Ah额定容量。充电时间为48h。经过48 h的初始均充后, 应对电池组进行标准的蓄电池容量测试, 即以电池的额定容量的10h率电流恒流放电, 以额定电压的90%及10h时间为终止条件 (如为1OOA时, 放电电流为10A) 。若经过3次标准核容试验, 电池的容量仍达不到额定容量的90%以上 (新电池) , 可判断该电池不合格, 应予更换。

3.2 浮充和均充

阀控蓄电池组在正常运行中以浮充电方式运行, 浮充电压值宜控制为2.25 V/只, 欠充对电池的使用寿命影响很大, 应避免此种情况的发生。阀控蓄电池在正常使用的条件下是不需要均充充电的, 在下列情况下应进行与初始充电方式相同的均充充电。

(1) 任意一个电池浮充电压低于2.18 V/单体。

(2) 在一组电池内, 单体之间的浮充电压差值大于0.1V。

(3) 紧急事故放电后要求在最短的时间内对电池再充电。

(4) 未进行均充满3个月。均充时电池组应退出运行, 均充时间为10h。

3.3 使用后电池容量测试和维护

每月测量单体电池的端电压及外壳温度。须每年进行一次放电试验, 以检查电池组的容量和活化电池极板。对运行三年以内的电池每年进行放电容量为全容量40%的放电试验;对运行时间超过三年的电池, 应每年进行全核对性放电试验。放电前应对电池进行均充, 均充后让电池组静止8小时才能进行放电容量测试。充电过程中如电池温度超过45℃, 必须停止充电或转换为浮充状态, 以免损坏电池。

4 设备检查

(1) 变电站交流电源停电时, 充电装置退出了运行, 这时应尽可能地停用可以停用的直流负荷, 同时应密切监视蓄电池组的端电压不得低于放电终止电压。在接近放电终止电压前, 应采取转移或停用。

(2) 定期检查、记录蓄电池组的每个电池的端电压和外壳温度, 对超标的应予以更换。电压超标的标准:超过平均电压的±10%。测量电池的端电压时, 严禁将充电机退出运行, 此时应降低充电机的输出电压, 使得蓄电池组刚好处于放电状态。

5 接地处理

(1) 当发现直流系统接地时, 应报告值班调度员, 并迅速寻找接地点。在寻找接地点之前, 应根据绝缘监察装置, 判断是哪极接地及接地的程度如何。

(2) 为了迅速查出直流接地点, 应首先考虑直流回路、保护屏、端子箱等二次回路有无工作, 设备有无施工, 以及是否有雨等情况进行判断, 若二次回路有工作, 应立即停止并对其进行检查。或根据气候、现场工作的实际情况 (包括倒闸操作情况) , 进行回路的分、合试验。通常是先将直流系统进行分割, 将环路和并列回路分开, 然后逐一切断馈路。

(3) 寻找时一人看表, 一人拉闸 (切断时间为1-2s) 。其顺序为:事故照明, 合闸电源, 信号电源, 控制电源, 充电机与蓄电池各带一段母线, 然后拉开直流分段隔离开关;用充电机或硅整流器带全部负荷, 拉开蓄电池总隔离开关。

(4) 如果发现在某回路接地, 应将此回路分成几段, 缩小故障范围, 直至找出故障点进行消除。如果接地发生在控制或保护回路, 应通知保护人员协助, 查找接地要慎重, 断开电源前, 要求采取防止保护误动的措施, 如退出出口压板等, 此时必须征得调度同意后进行。

(5) 装设微机绝缘监察装置时, 接地报警灯亮, 同时音响报警, 显示屏能显示接地极性、接地支路号及对地电压值的比值, 应按第 (4) 条的规定进行处理。若几个回路同时发生接地故障, 显示器则轮流显示这几个支路的信息, 则应分别处理。若报警后没有路号显示, 则接地故障没发生在传感器的监视范围之内或为母线接地。

(6) 查找直流系统的接地时应注意:采取防止保护误动等措施, 必要时停用有关保护装置。消除故障点时如果与一次设备安全距离不够, 应与调度联系, 停用有关设备。同时禁止在二次回路上工作, 查找时应谨防造成短路和造成另一点接地, 应使用高内阻电压表进行。

6 结束语

直流系统作为变电站的“心脏”, 应在保证直流系统最大供电可靠性的原则下, 根据变电站实际情况制定直流系统运行维护方法, 确保直流系统安全可靠运行。

摘要：直流系统是变电站的一个重要组成部分, 直流系统可靠运行是电网安全、稳定、连续运行的保证。近年来大量新技术、新设备运用在直流系统中, 因此, 探讨直流系统运行维护中的主要问题有现实的意义。本文结合天津地区变电站直流系统的实际情况, 对直流系统的运行方式确定、定值整定、蓄电池维护、设备检查及事故处理等几方面进行探讨。

张军变电站直流系统故障几起实例分析与处理 篇7

济南钢铁集团总公司气体公司的1#20 000 m3/h制氧机, 是济钢重点工程项目之一, 也是济钢第一套20 000 m3/h制氧能力的内压缩流程制氧机组。该套20 000 m3/h空分装置由四川空分设备厂提供, 采用分子筛吸附净化, 增压透平膨胀机, 规整填料塔, 氧气压缩、氮气压缩等先进工艺流程, 配套压缩机有空压机、氧压机和氮压机。该制氧机配套的氧压机在起动过程中, 多次出现导致运行中的空压机和氮压机跳闸停机的情况, 对生产的连续稳定运行, 造成了重大影响。利用1#制氧机的停机机会, 经过多次分析和试验, 成功解决了该问题。经过近一年的验证, 处理效果良好, 为解决类似事故提供了经验与参考。

1氧压机起动情况

氧压机的起动多次造成空压机和氮压机的跳闸, 下面首先介绍氧压机起动情况:

(1) 氧压机在起动时, 导致运行中的空压机和氮压机同时跳闸。当时的供电情况是, 空压机在10 k VⅠ段供电系统, 氧压机在10 k VⅡ段供电系统, 但这两段10 k V供电线路由同一条35 k V母线供电。氧压机起动导致空压机跳闸, 主要考虑这两台电机的10 k V供电系统的上一级35 k V供电系统, 在同一段供电线路上, 所以, 氧压机起动的瞬时压降导致空压机和氮压机跳闸。跳闸后检查空压机励磁控制系统的操作面板OP17, 发现报警信息为“3X OUT OF STEP三相失步”和“MAIN MOTOR OVERLOAD主电机过载”。氮压机没有任何报警信息, 高压柜保护装置未动作, 也没有记录任何信息。随后进行了倒闸操作, 1#20 000 m3/h制氧机的35 k V S3105线带10 k VⅠ段, 35 k V S3206线带10 k VⅡ段, 也就是将空压机和氧压机的10 k V和35 k V供电线路均采取了分段运行的方式。

(2) 后来请相关单位技术人员到现场帮助诊断故障, 做了两次氧压机起动试验, 空压机和氮压机有一次跳闸, 一次未跳闸。两次起动趋势见图1和图2。

从图1可以看出, 此次氧压机起动未对空压机造成任何影响, 空压机的电压、电流、功率因数等都未有异常波动, 氮压机的压降只有347 V, 由此判断, 氧压机起动时压降不会导致氮压机停机。为节省空间, 起动趋势全过程在此省略, 只展示起动过程中某时间点的趋势。

从图2可以看出, 此次氧压机起动导致空压机跳闸, 空压机的电压、电流、功率因数等参数在氧压机起动前均正常, 在氧压机起动的瞬间空压机功率因数由0.9向1发展, 空压机与氮压机同时停机。当时在空压机主电机控制系统可编程序控制器PLC程序里面监控的无功由-3 800 kvar变为+1 740 kvar。

此时氧压机虽然和氮压机在同一供电线路, 但与空压机是在不同的供电线路上分段运行的, 氧压机的起动为何会造成空压机的停机呢。因此判断, 氧压机的起动造成空压机和氮压机停机, 二者必有受影响的公共部分。分析这三者相通的部分, 在于采用同一直流系统进行继电保护及控制部分的供电, 三者的辅助接点扩大继电器均布放在同一继电器屏。因此, 再一次试车时, 在氮压机和空压机的高压柜、进线、直流屏、继电器屏处, 均安排人员监视启动过程中的变化, 确认了10 k VⅡ段供电系统的电压互感器PT电压指示表CD194E和10 k VⅠ段、Ⅱ段进户表智能表CD194E-2S4有黑屏现象。即在高压室1段、2段均发现有智能表黑屏现象。

2氮压机和空压机跳闸的原因分析

2.1氮压机跳闸的原因分析

氧压机起动导致氮压机跳闸后, 对氮压机的电气控制系统进行了排查, 对多次起动过程进行分析、汇总, 得出以下结论:首先, 确认了氧压机起动时, PT电压无畸变, 排除了氧压机起动的系统压降造成氮压机停机。其次, 通过信号继电器及跳闸回路逐一排除, 确认致使氮压机跳闸信号来自CMC现场操作箱。再次, 从直流系统电源施放的路径分析, 高压室1段、2段有黑屏现象说明直流电源出线侧 (直流供电系统) 存在问题。通过以上分析, 跳闸原因主要锁定在后两条。于是, 对氮压机CMC现场操作箱跳闸原因进行进一步分析:如果直流系统控制电源存在问题, 直流系统电源因受压降影响, 控制电压下降, 氮压机电机断路器的扩大辅助接点继电器 (直流继电器屏的K8、K10) 因维持电压不够或出现抖动, 送往氮压机CMC现场操作箱的电机状态发生变化, 会导致跳闸。

经过以上分析, 在氧压机开机时, 采取了一定措施, 避免氮压机的再次停机, 同时验证前面的分析是否正确。一是将直流系统的供电开关打至“检修旁路”, 同时用记录仪记录直流系统的电压变化情况;二是安排专人监视起动中继电器屏氮压机的辅点扩大继电器K8、K10的状态。氧压机再次开机, 确认和验证了氧压机起动时氮压机跳闸的原因:氧压机起动时影响了直流系统的控制电源, 直流系统的控制电源正常为220 V, 而起动中最低降到了114 V;直流系统控制电源电压的降低, 致使氮压机的辅点扩大继电器K8、K10保持不住, 有短时跳跃现象;从而导致氮压机跳闸。

氮压机跳闸的原因, 主要在于氧压机起动时, 直流供电系统的控制电源降低至114 V, 因此, 还需要进一步排查直流控制电源降低的原因。一方面对直流系统进行彻底排查, 发现电池组使用年限已久, 已经使用了8年, 电池存在匮乏现象。另一方面, 1#制氧机10 k V电气系统的高压断路器均采用CD10-Ⅱ型电磁操作机构。CD10电磁操动为户内悬挂式的电磁操动机构, 该机构可以电动合闸。合闸、分闸需要使用直流电源, 合闸用直流电源的通断, 可用外接的CZ20-40C、D型低压直流接触器来实现, 其最低操作电压为85%额定电压。氧压机起动中, 直流系统的控制电源电压降低至114 V, 远远低于最低操作电压187 V, 导致了氮压机的分闸线圈保持不住, 主电机跳闸。CD10-Ⅱ型电磁操动机构技术数据如表1所示。

2.2空压机跳闸的原因分析

空压机与氧压机的高压供电线路虽然不是同一条线路, 但二者的直流电源的供电系统是同一直流系统。空压机正常运行时, 若起动氧压机, 氧压机起动时合闸瞬间 (氧压机运行柜合闸、氧压机星点柜合闸) 空压机跳闸, 是由于直流电源此时控制电源电压低。因为电池组容量匮乏, 由于充电机保护作用, 电池组供电时充电机限流作用 (10 A) 致使控制母线电压降低 (网络压降叠加作用使控制母线电压更低) 。直流继电器屏故障造成空压机运行过程中断路器辅点继电器瞬时断开及闭合, 致使输入到西门子的接点PK屏K16的常开接点058、059 (I5.0, 电机合闸状态) , PK屏K16常闭接点060、061 (I5.1电机分闸状态) 出现瞬时变化, 由西门子S7-300PLC程序内部采集到的I5.0 (电机合闸状态点) 由闭合转为断开, 引起空压机励磁电流降低为零 (M91.0励磁使能置位) , 致使空压机定子电流变化 (空压机失磁) , 而氧压机瞬时合闸后, 断路器辅点继电器瞬时又闭合 (I5.0闭合) , 致使失步、过负荷保护功能启用, 达到保护动作条件后, 失步 (有功功率大于50%后, 无功功率又超过了40%;当满足上述条件的时间大于3 s) 、过负荷 (过流大于1.4倍Ie) 动作停机。

3直流供电系统分析

蓄电池是电力电源系统中直流供电系统的重要组成部分, 它作为直流供电电源, 主要担负着为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障, 确保继电保护、通信设备的正常运行。因此, 蓄电池的稳定性和在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行具有十分重要的意义。

加强对直流系统蓄电池组的规范管理和维护工作, 是十分必要的。建立电池寿命、管理档案, 定期测量电池容量, 如果缺乏设备, 可定期进行充放电和内阻测试, 及时找出老化电池进行更换。当整个电池组到达寿命周期, 则需进行整体更换。更换电池时尽量选择相同容量、相同电压等级、内阻相近的同一生产厂家的电池。直流电池对环境温度有比较高的要求, 尤其是高温对电池组的使用寿命有极大影响, 20 ℃为标准温度, 在这个基础上每升高10 ℃电池使用寿命减半 (夏天直流电池运行温度大概在45 ℃以上) 。所以建议在直流电池组安放的位置加装空调来保证夏天室内温度不能超过30 ℃。只有做好电池的规范管理和维护, 才能保证二次系统、设备的安全、稳定运行。

4结语