电站直流系统故障分析

电站直流系统故障分析

王兵

新疆华电苇湖梁新能源有限公司 新疆乌鲁木齐830017

摘要：发生直流系统接地故障时，怎样快速、准确的找到接地位置，及时消除，使直流系统恢复正常运行，是我们技术人员需要分析和掌握的问题。本文在电站直流系统中故障进行有效分析和处理，列举出一些处理方式进行探讨。

关键词：电站；接地系统；故障

前言

随着我国经济的快速发展，电站直流系统中故障进行有效分析和处理趋势也愈加显著，电站直流系统中故障进行有效分析和处理技术在电力公司中应用越来越广泛，虽然电站直流系统中故障进行有效分析和处理技术在建筑中的应用在我国目前仍是一个较新的技术领域，但随着我国更多变电站建筑的涌现，将使得更多更加先进的自动化技术流入这一领域当中，从而可以使这项技术更加成熟和完善。很多情况下电站直流系统接地故障直接影响到整个系统正常运行，所以要有效掌握故障排除方法及解决措施，才能使变电站正常工作，从而促进电网的正常运行。

1站用直流电源系统故障分类

站用直流电源系统故障有：充电机输入异常故障、充电机输出异常故障、充电机通信故障、蓄电池开路故障、蓄电池短路故障、蓄电池硫化故障、集中监控器数据采集异常故障、集中监控器通信异常故障、蓄电池巡检仪数据采集异常故障、蓄电池巡检仪测量精度不准故障、蓄电池巡检仪通信异常故障、绝缘监测装置功能不全故障、绝缘监测装置测量精度不准故障、绝缘监测装置通信异常故障和直流电源系统绝缘故障。故障进行等级划分，分为中风险故障和高风险故障。中风险故障不直接引起电力生产事故，可按设备检修流程处理；高风险故障可能引起电力生产事故，需及时处理，能提前处理就提前处理。中风险故障有交流输入异常、设备通信异常、设备采集异常类故障，该类故障系统有后备措施或者发出错误告警，不会导致电力生产事故发生。高风险故障有充电机输出电源质量、蓄电池组故障和绝缘故障，该类故障直接影响直流电源质量，从而可能导致电力生产事故发生。

2站用直流电源系统故障危害分析

2.1充电机故障危害分析

充电机故障，导致充电机输出异常，主要表现充电机输出稳压精度不够、充电机输出纹波超标等。电源稳压异常，可能高压或者低压；高压输出时导致蓄电池组过充电、蓄电池过充损坏失效，耐压底的系统内设备可能烧坏；低压输出时导致蓄电池组放电、蓄电池放电欠充电会损坏失效。电源纹波过大，可能会造成浪涌电压电流的产生，从而导致用电设备的烧毁；可能对数字电流造成干扰，从而导致其无法正常工作，导致保护误动。

2.2蓄电池故障危害分析

蓄电池组是直流电源系统后备电源，似心脏存在，其故障直接威胁电力系统安全运行。蓄电池故障直接导致直流电源系统失去后备电源或者过热导致火灾，故障危害大，需要加强监测。

2.3站用直流电源系统绝缘故障危害分析

直流系统绝缘故障分类可分为正极接地故障、负极接地故障、两极接地故障、交流窜电故障和直流互窜故障。电阻性绝缘故障危害主要是可能引起保护误动、引起保护拒动、引起火灾；所以规程要求“220V系统绝缘下降25kΩ必须查找接地、110V系统绝缘下降15kΩ必须查找接地、对地电压偏差值超10%母线电压必须查找接地”，解决直流接地故障占电力二次电源检修工作的不少份额。交流窜电故障对保护控制威胁拒动，因为控制回路对地分布电容是不可避免，交流电源系统是接地系统，电容对交流电源是低阻抗器件，交流窜电极易引起保护误动；所以规程要求当直流电源系统监测到大于10V交流电源后必须查找故障、解除故障。

3直流系统接地故障的查找方法及处理

在进行直流系统接地故障查找及处理时，要加快直流系统接地故障消除。（1）在对直流系统接地故障处理时，要分析此故障出现的极性，是否是天气原因、人为原因造成，在进行处理过程之前，将所有电路、设备停止工作，观察其接地信号是否消失。（2）通过一些高科技手段进行检测，如：微机多路检测仪，通过该仪器反馈出的馈线路数进行判断；也可通过一些方式手段进行检测：瞬停法可以进行查找，在检测线路上进行切断该线路，并观察该线路上的检查装置仪表等信号，看这些信号是否直接消失，一旦信号消失直接反映出该故障点在回路上，如果信号正常说明该线路正常。这些线路查找主要原则为:先主、先户外、先重要。（3）对于一些金属导致的故障，在线路上增加外能表进行检测，找出具体发生故障线路并进行修复。（4）对于目前非持续性接地和非金属接地是一项困难工作，需要长期检视该状况的发生，一旦出现问题时，立即分析该线路的状况，因为出现这些状况都是时间较短，所以处理故障人员也会增大难度。这个时候就需要有经验人员进行查找。（5）在一些线路故障下，接地点很难找到，这个时候可以采取分网法进行范围缩小。快速对直流系统接地故障进行处理。

4变电站直流系统接地故障的防范对策

4.1梅雨季节及暴雨后加强设备巡视，检查箱体内部设备运行工况

（1）检查箱体内部的继电器是否存在发霉现象，并且检查箱体内部是否存在锈蚀以及箱门的关闭是否紧密等问题；（2）要采取相应的通风防潮管理，要注意对箱体的通风口进行检查，避免出现通风口阻塞现象；（3）对箱体内部的温度进行检测，要保证箱体内部的温度和湿度都在规定的范围内，同时还要能够保证加热器设备能够处于正常的运行状态中；（4）为了避免由于箱体内部环境的改变导致直流接地故障的发生，因此我们需要对整个运行过程进行监控管理，加大对设备运行管控的力度。

4.2加强对施工环节的监管

为了避免变电站直流系统接地故障的发生，就需要针对故障的起因来制定详细的控制措施，首先就需要从直流系统中的元器件以及绝缘材料入手，要对电缆头的制作进行严格的把控，保证电缆头的质量能够达到使用要求，同时在电缆头焊接的过程中也要给予足够的重视，避免焊接温度过高导致电缆的绝缘外破破损；其次，在系统的所有接线工作完成之后，在投入使用之前需要对其进行绝缘检测，检测符合要求才能够投入使用。除此之外，电力企业应该组建一个专门的监督管理队伍，要能够对整个施工情况进行实时全方位的管控。

4.3加强监督制度，完善责任制度和奖惩制度

电力工作人员正确操作对故障的产生来说有着一定的影响，因此需要给予安全操作规章制度的制定足够的重视，要能够根据实际操作情况来设置相应的操作制度，并且在此过程中还需要加强对监督制度、岗位责任制度、奖惩制度的完善，这样才能够在一定程度上实现对变电站直流接地系统的全方位监督控制，才能够提高电力工作人员的安全防范意识。

4.4管理和维护措施与时俱进

变电站的运行是一个非常复杂的过程，其中涉及到的内容非常的复杂，对于一些细节上的处理有着非常高的要求，加强对直流系统接地故障的防范需要从变电站的本身入手，要能够根据实际情况建立一套完善的变电站管理机制，要能够使整个变电站的运行管理工作都变得更加的有秩序，这样也能够在一定程度上避免直流系统接地故障的发生，能够在最大程度上提高电力系统的供电效率。

结束语

近些年来，电力行业得到了快速的发展，变电站的数量也在不断的增加，而变电站中的直流系统接地故障是变电站在实际运行中最常见的故障，为了保证变电站的稳定运行，需要将加大对故障快速定位技术的研究，并且根据故障产生的原因来制定相关的防范措施。

参考文献：

[1]徐春荣.光伏电站接地系统问题浅析[J].电子元器件与信息技术,2018,2(09):89-90+94.

[2]林毅斌,术茜.变电站直流系统接地故障快速定位及防范措施分析[J].电气时代,2017(3):80-83.