直流故障的原因及影響和處理方法

1、直流故障的原因及影響和處理方法變電所中的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、信號(hào)裝置、事故照明和電氣設(shè) 備的遠(yuǎn)距離操作，一般采用直流電源作為操作電源。蓄電池是一種獨(dú) 立的操作電源，它在變電所內(nèi)發(fā)生任何事故時(shí)，即使在交流電源全部 消失的情況下，都能保證直流系統(tǒng)的用電設(shè)備可靠的連續(xù)工作。因此 直流系統(tǒng)的穩(wěn)定、完全并保持良好的工作狀態(tài)是安全運(yùn)行的主要保 障。蓄電池一般采用浮充電方式運(yùn)行，用浮充電機(jī)組、硅整流器或可 控硅整流器作為浮充電源，浮充電源與蓄池并列運(yùn)行于直流母線上。直流系統(tǒng)接地時(shí)，一點(diǎn)接地并不馬上產(chǎn)生什么后果，當(dāng)出現(xiàn)第 二點(diǎn)接地時(shí)，就可能發(fā)生短路或造成繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和斷路器設(shè) 動(dòng)，這對(duì)安全運(yùn)行有極大的危

2、害性，當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，應(yīng) 迅速查找，盡快消除，防止發(fā)生兩點(diǎn)接地故障。在直流系統(tǒng)接地時(shí)， 允許運(yùn)行兩個(gè)小時(shí)，在兩小時(shí)內(nèi)由運(yùn)行人員尋找接地設(shè)備，查找后及 時(shí)通知檢修人員消除接地故障，必要時(shí)由運(yùn)行人員予以配合。實(shí)踐證 明，這種做法基本上保證了直流系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)。1直流系統(tǒng)接地的原因1.1氣候因素。由于氣候因素造成的直流系統(tǒng)接地是一種最常見 的情況，如雨天或霧天可能導(dǎo)致室外的直流系統(tǒng)絕緣降低造成直流系 統(tǒng)接地。1.2人為因素。由于工作人員在工作中的疏忽造成的接地。如在 帶電二次回路上工作將直流電源誤碰設(shè)備外殼，此種情況多為瞬間接 地，檢修人員清掃設(shè)備時(shí)不慎將直流回路噴上水等。另外，檢

3、修人員 檢修質(zhì)量的不良也會(huì)留下接地隱患，如室外設(shè)備未加防雨罩、二次回 路漏接線頭、誤將控制電纜外皮絕緣損傷等。此時(shí)接地信號(hào)不一定立 即發(fā)出，但具備一定外部條件如潮濕或操作設(shè)備時(shí)就可能引起直流接 地。1.3自然因素。直流回路在運(yùn)行中常常受到多種不利因素的影 響，如設(shè)備傳動(dòng)過程中的機(jī)械振動(dòng)、擠壓、設(shè)備質(zhì)量不良、直流系統(tǒng) 絕緣老化等都可引起接地或成為一種接地隱患。1.4環(huán)境因素。在中電氣高低壓開關(guān)室一般離鍋爐輔助設(shè)備較 近，由于環(huán)境質(zhì)量較差（包括粉塵、室內(nèi)溫度過高）不但給運(yùn)行人員 文明生產(chǎn)帶來影響，而且對(duì)一次設(shè)備甚至二次設(shè)備直流系統(tǒng)帶來負(fù)面 影響，實(shí)踐證明環(huán)境因素在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來較大的

4、負(fù) 面作用。2直流系統(tǒng)接地的處理原則根據(jù)運(yùn)行方式、操作情況、氣候影響來判斷可能接地的地點(diǎn)， 以先信號(hào)和照明部分后操作部分，先室外部分后室內(nèi)部分，先負(fù)荷后 電源為原則，采取拉路尋找分路處理的方法。在切斷各專用直流回路 時(shí)，切斷時(shí)間不得超過3秒鐘，不論回路接地與否均應(yīng)合上。當(dāng)發(fā)現(xiàn) 某一專用直流回路有接地時(shí)，應(yīng)及時(shí)找出接地點(diǎn)，盡快消除。如設(shè)備 不允許短時(shí)停電（失去電源后引起保護(hù)誤動(dòng)作），則應(yīng)將直流系統(tǒng)解 列運(yùn)行后，再尋找接地點(diǎn)。如有蓄電池組、充電機(jī)和硅整流等電源設(shè) 備的變電所，可把電源分成兩組，將負(fù)荷分別接到兩個(gè)電源上，再將 負(fù)荷由一個(gè)電源切換到另一個(gè)電源上，以判斷接地點(diǎn)所在線路。查找 接地是借助裝

5、置和手動(dòng)拉路，老電廠沒有采用自動(dòng)查找接地裝置，自 動(dòng)裝置往往也只能查到某些專用干路，對(duì)具體細(xì)節(jié)或復(fù)雜的直流接地 更多的還要靠手動(dòng)拉路查找，在現(xiàn)場(chǎng)值班人員聽到警鈴響，看到直流 “母線接地”光字牌亮?xí)r，值班人員應(yīng)切換接地電壓表，判明直流接地 的極性。如將接地電壓表的轉(zhuǎn)換開關(guān)切至“正”，電壓表指示值為220 伏或接近220伏，則說明負(fù)極接地。如將接地電壓表的轉(zhuǎn)換開關(guān)切 到“負(fù)”，電壓表指示值為220伏或接近220伏，則說明正極接地。當(dāng) 判明接地的極性后，向調(diào)度員匯報(bào)直流系統(tǒng)接地情況，然后進(jìn)行如下 處理：首先應(yīng)了解現(xiàn)場(chǎng)有無人員工作，然后切負(fù)接地檢測(cè)電壓表判斷 哪一極接地，再進(jìn)行接路查找。當(dāng)查到具體某一

6、支、某個(gè)設(shè)備或找不 到接地點(diǎn)時(shí)通知檢修人員處理，不論運(yùn)行人員還是檢修人員查接地之 前，必須依據(jù)運(yùn)行方式。操作情況、氣候影響判斷接地點(diǎn)的位置，應(yīng) 盡量一步到位，縮短查找時(shí)間。當(dāng)判斷不出接地點(diǎn)時(shí)要進(jìn)行接路。有 的單位采用負(fù)荷轉(zhuǎn)移法查接地，即將直流母線分段，將真流負(fù)荷從一 條母線切到另一母線，當(dāng)接地點(diǎn)隨負(fù)荷轉(zhuǎn)移時(shí)，證明接地點(diǎn)在該路上。 采用此法必須將直流母線聯(lián)絡(luò)刀閘拉開，由蓄電池紐帶一條母線，浮 充電機(jī)帶另一母線。實(shí)際上，由于浮充電機(jī)采用硅整流設(shè)備，輸出直 流電壓含有交流成分，單獨(dú)供電時(shí)會(huì)造成電壓不穩(wěn)，波動(dòng)較大，所以 一般不用此法。拉路時(shí)，若負(fù)荷為環(huán)形供電，必須開環(huán)。本著先室外 后室內(nèi)的原則，在切斷

7、各專用直流回路時(shí)，切斷時(shí)間不得超過3s， 此時(shí)不論回路接地與否均應(yīng)抬上。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一專用回路接地時(shí)，應(yīng)分別取下支路保險(xiǎn)。3查找接地拉路的順序（1）當(dāng)時(shí)有檢修工作、易受潮或正進(jìn)行操作的回路；（2）選可疑或經(jīng)常易接地的回路如高低壓動(dòng)力、機(jī)爐事故音響、 熱工回路；（3）變壓器及重要設(shè)備的控制回路；（4）絕緣水平低、存在設(shè)備缺陷及有檢修工作的電氣設(shè)備和線 路進(jìn)行檢查，是否有接地情況；（5）詢問載波室是否有直流系統(tǒng)故障；（6）取下中央信號(hào)回路熔斷器；（7）拉開直流照明電源刀閘；（8）拉開斷路器合閘電源刀閘；（9）拉開斷路器操作電源刀閘；（10）檢查蓄電池、硅整流裝置及充電機(jī)回路是否有接地現(xiàn)象；（11）當(dāng)發(fā)

8、現(xiàn)某一專用直流回路有接地時(shí)，應(yīng)分別取下各分支線 的操作熔斷器，找出接地點(diǎn)，并進(jìn)行處理。值班人員在切斷上述每一直流回路后，應(yīng)迅速恢復(fù)送電。在切 斷每一回路過程中，值班人員應(yīng)根據(jù)儀表和信號(hào)裝置的指示，判斷是 否有接地。如切斷時(shí)接地消失，恢復(fù)送電后接地又出現(xiàn)，則可肯定接 地發(fā)生在該回路上，應(yīng)設(shè)法消除。用萬用表測(cè)直流回路對(duì)地電壓時(shí)要選好接地點(diǎn)并接地良好，以 防測(cè)量數(shù)據(jù)不；準(zhǔn)確造成假象，這一現(xiàn)象在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常碰到。正常時(shí)正、 負(fù)電源對(duì)地電壓力100V左右，某一極完全接地時(shí)對(duì)地電壓為零，而 另一極對(duì)地電壓則變?yōu)?20V。當(dāng)某一極不完全接地時(shí)則對(duì)地電壓在 0110V之間。測(cè)量電壓時(shí)要看；表的檔位，切忌用電阻檔測(cè)

9、帶電回 路以免燒表和再次造成接地。對(duì)完全性接地，用萬用表電阻檔易于判 斷，但此時(shí)必須停直流電源；非完全接地，停電后可用搖表進(jìn)行搖測(cè)。 更換電纜備用芯時(shí)，必須用搖表進(jìn)行備用芯之間、備用芯對(duì)地及其和 損壞的電纜芯之間的絕緣搖測(cè)，沒有問題后方可使用。當(dāng)查到某一設(shè) 備接地時(shí)，因二次回路牽扯面廣，所以要查出具體接地部位。有時(shí)一 極接地取下該極電源保險(xiǎn)后立即變成另一極接地，這是由于正負(fù)電源 之間通過繼電器或電阻等元件相連所致。較好的方法是采用帶電進(jìn)行 的“解線頭法”，即將連接在一起的帶電的各部分逐一甩開，看接地是 否消失。解線頭應(yīng)選準(zhǔn)地點(diǎn)，最好從控制臺(tái)端子排處進(jìn)行，因到保護(hù) 屏和配電裝置等各個(gè)地點(diǎn)線都在此

10、處匯集。此外，解線頭之前應(yīng)對(duì)照 圖紙仔細(xì)分析，確定一下大致范圍。解線頭法查接地具有一定的冒險(xiǎn) 性，較難掌握，適合于檢修人員進(jìn)行。因設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)，弄不好 會(huì)造成再次接地、觸電、短呼以至于保護(hù)誤動(dòng)，特別對(duì)于發(fā)電機(jī)變壓 器組、高壓線路等重要設(shè)備的保護(hù)和二次回路，經(jīng)驗(yàn)不足的同志往往 束手無策。由于機(jī)組短時(shí)間內(nèi)不可能停機(jī)而又不允許長時(shí)間接地，因 此，要培養(yǎng)膽大心細(xì)的工作作風(fēng)，既要消除缺陷，又要保證不發(fā)生任 何意外。查接地應(yīng)盡可能地熟悉直流負(fù)荷的分布情況，本著先主干后 分支一級(jí)一級(jí)地查找。暴露在室外的端子箱、事故按鈕等設(shè)備由于下 雨滲水很容易產(chǎn)生直流接地，對(duì)此應(yīng)加強(qiáng)密封。事故按鈕加防護(hù)罩既 可防止誤碰

11、。處理事故按鈕接地時(shí)，為防止開關(guān)誤碰跳閘，可將接于 按鈕的線從配電室或控制端子排解除。為了防止誤跳閘，可申請(qǐng)暫時(shí) 停用此事故鈕，但必須向值班員交代清楚，且在天好后盡快處理。4操作引發(fā)接地查找根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行分析查找，舉例如下：（1）人員送某臺(tái)高壓動(dòng)力 控制保險(xiǎn)時(shí)，發(fā)“直流接地”信號(hào)，當(dāng)打開控制面板檢查控制把手時(shí)接 地消失，放下控制面板時(shí)信號(hào)又發(fā)，檢查發(fā)現(xiàn)，施工時(shí)留下的廢線頭 號(hào)與控制把手上的接線螺絲似碰非碰，測(cè)量該線頭對(duì)地有500電阻， 將此線頭處理后接地消失。（2）運(yùn)行人員在啟動(dòng)#2疏水泵時(shí)，控制 臺(tái)發(fā)“直流接地”信號(hào)。取下其控制保險(xiǎn)，接地未消失，但取下#1,疏 水泵控制保險(xiǎn)，接地消失。原來，荊

12、泵控制回路中，有#2泵聯(lián)投本 泵的回路，該回路中有#2泵交流接觸器輔助接點(diǎn)，而該接點(diǎn)與相鄰 的用于交流回路中的輔助接點(diǎn)相碰，最終導(dǎo)致#1泵直流電源與#2泵 交流電源形成交直流混線。因400V是中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，所以導(dǎo)致直 流接地。對(duì)于兩點(diǎn)及多點(diǎn)接地，需同時(shí)斷開兩路或幾路直流回路，接地 才能消失。要注意斷開每一路接地點(diǎn)時(shí)，觀察直流電壓恢復(fù)升高的情 況，從而將接地點(diǎn)一路一路的消除。此外，還有一種最難查找的接地， 就是大范圍、跨專業(yè)的多點(diǎn)不同時(shí)、不完全的接地。此種情況多為雨 天所致，而同一點(diǎn)往往也時(shí)好時(shí)壞，遇到此種情況，只有細(xì)心觀察， 抓住機(jī)會(huì)進(jìn)行查找。5檢查直流系統(tǒng)接地時(shí)的注意事項(xiàng)（1）防止保護(hù)誤動(dòng)

13、：一般的保護(hù)裝置出于反措的要求一般都有 防止直流電源消失保護(hù)誤動(dòng)的措施，對(duì)重要設(shè)備或新投產(chǎn)不久的設(shè) 備，事先要采取措施，如申請(qǐng)調(diào)度斷開保護(hù)跳閘壓板。某廠發(fā)電機(jī)變 壓器組集成電路保護(hù)在試運(yùn)期間因存在的隱患在一次拉路檢查接地 時(shí)誤動(dòng)切機(jī)就是因?yàn)闆]斷開保護(hù)跳動(dòng)閘壓板所致。（2）做好事故預(yù)想： 拉路或取控制保險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)事先通知值班人員，做好事故預(yù)想，以防開 關(guān)誤跳或出現(xiàn)其它異常情況。如取交流低壓電機(jī)控制保險(xiǎn)時(shí)，若合閘 接觸器保持接觸不良，則會(huì)造成接觸器釋放。值班人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備跳閘 或自投應(yīng)立即處理。（3）禁止使用燈泡尋找接地點(diǎn)，以防止直流回路 短路。（4）使用儀表檢查接地時(shí)，所用儀表的內(nèi)阻不應(yīng)小于2000歐 伏。（5）當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)，禁止在二次回路工作。（6）檢查直 流系統(tǒng)一點(diǎn)接地時(shí)，應(yīng)防止直流回路另一點(diǎn)接地，造成直流短路。（7） 在尋長和處理直流接地故障時(shí)，必須有二人進(jìn)行。（8）在接路尋長直 流接地前，應(yīng)采取必要措施，防止因直流