直流系统的运行维护及故障处理

直流系统的运行维护及故障处理
四川荥经电力有限责任公司 陈义伟
笔者在发变站工作多年，运行经验比较丰富，对直流系统比较熟悉，曾经查处直流故障多起，现将直流系统的运行维护及其故障处理作如下简述，以供参考。
一、直流系统的作用
直流系统在发变电站中为控制、信号、主合闸回路、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠直流电源。因此，直流系统的可靠与否，对发变电站的安全运行起着至关重要的作用。故此，运行人员必须加强对直流系统的日常维护。
二、直流系统的运行监视
1、运行中运行人员应加强对直流母线电压的监视，正常情况下直流母线电压保持在225V（112V），一般允许波动范围为±2.5%。
2、定期测试和检查直流系统的绝缘电阻，可用切换开关切换检查或用电压表法检查。
3、定期对蓄电池进行维护检查和定期充放电,并作好充放电记录.
4、加强对充放电设备及其它相关设备的运行维护，应无异常。
三、直流系统的异常运行处理
1、单个直流模块故障的处理，若无指示可能是内部保险熔断，可自行拆开检查，若无则返厂处理；若显示其它值只需对其控制模块的电源开关进行一次分合即可消除。若为判定为模块故障，将其退出运行，同时检查其它是否正常、过负荷。
2、若为整套直流模块故障，将整套直流模块退出运行，短时间可由蓄电池组带直流负荷，长时间则由另一套直流模块带两段直流负荷运行。
3、母线电压升高降低的处理，过高则降低浮充电流，使母线电压恢复在正常值范围内；电压过低运行人员应看浮充电流是否正常，直流负荷有无剧增，蓄电池有无故障等。若是直流负荷突然增大，应迅速调整放电调压器或分压开关，让母线电压维持在正常值。
4、若发生缺相情况，立即检查电源是否正常，有无缺相情况或电源开关是否故障，各接线有无松动、脱落、断线等。
四、直流系统接地故障的处理
1、接地的原因：
（1）二次回路连接、设备元件组装不合理或错误。如交直流混用一根电缆，或交直流带电体距离较近等都易引起接地现象的发生。
（2）二次回路、设备绝缘不合格、或性能下降或年久未修、严重老化、或存在损伤缺陷。
（3）二次回路及设备工作环境较潮湿或密封不良易进水等。
（4）人员误碰或有小动物进入或金属物件掉在元件上等都易发生。
（5）设备技术改造后没用的直流电缆没有采取相关措施处理，或处理不合格也易造成。
2、直流接地的危害性：由于其分布极广，受各种因素的影响极易发生接地现象，如果是一点接地虽然可以继续运行，但是应迅速查找消除，以免发生两点接地造成故障或酿成事故。
（1）直流正接地有造成保护误动作的可能。因为跳合闸线圈通常都接于负极电源，倘若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。
（2）直流负接地时，如果回路中再有一点发生接地，就可能使跳闸或合闸回路短路，造成保护或断路器拒动。
（3）直流系统正负极各有一点接地，会造成短路使熔断器熔断或烧毁继电器， 使保护及自动装置、控制回路失去电源。
3、接地查找的原则：先初步分析接地原因，是天气还是当天有人在工作，如不是那就要根据现场实际情况确定接地范围，对不重要的支路可用“瞬时停电法”查找，对重要负荷的可用“转移负荷法”查找， 顺序一般为先对有缺陷支路，后一般支路，先户外，后户内；先对不重要后对重要回路；先对新投运设备，后对投运已久的设备，并随时与调度联系，由两人配合进行。
4、查找的具体操作
（1）利用绝缘监察装置，判断正、负极何极接地及接地的程度。（2）利用“瞬时停电法”断开不重要的回路。
（3）若负荷较重要采用“转移负荷法”进行查找，不管用什么办法直到找出接地所在回路。
（4）如果查找出了接地点在某一回路后，应对其回路支线上所有设备、连线逐步查找，以找出接地点为止。
（5）如负荷回路找完没有接地点，那就要对直流本体（蓄电池、母线、充电设备及相关元件等）进行详细查找，直到找到为止。
5、接地查找时的注意事项
（1）工作中必须两人配合进行，查找时要采取措施防止直流回路另一点接地，造成不必要的事故。
（2）在试拉控制或重要回路保护电源时要经调度同意，退出可能误动的保护，断开时间最好控制在3S内。
（3）取下熔断器时要先正后负，投入相反。
（4）接地故障是否消失要通过信号、表计、光字牌全面综合确定才行。
（5）试拉电源时，保证不使直流母线失去电压。
（6）查找过程中，出现故障，应立即将停电的直流负荷送电。
（7）确定接地点后应立即消除。
五、蓄电池的充放电
1、蓄电池的充电
（1）、出现下列情况应对蓄电池进行充电
新安装或大修后的蓄电池；搁置不用时间超过三个月；全浮充电运行3个月以上；浮充运行浮充电压有两节以上低于2.18V/节；放电放出5%容量以上。
（2）蓄电池的初充电
采用恒压限流充电法，电池作指示使用时，充电电压为每节电池2.30-2.35V，作控制使用时的充电电压为每节电池2.35-2.40V，充电初期应限制充电电流不超过0.1（C10）A，当电流值稳定3小时后，充电结束。
（3）阀控式密封铅酸蓄电池充电方式应采用限流恒压充电方式。
　 恒流充电：当蓄电池组电压达到251.64～255.96V时转为恒压充电。
恒压充电：将蓄电池组电压恒定在251.64～255.96V，恒压充电时电流逐渐下降，当电流降至(0.003～0.005)C(A)并持续3～5小时基本不变时转为浮充电。
浮充电：将电池组电压恒定在240.84～243V持续32小时以上可以转为浮充运行。
2、电池的放电
（1）下列情况应对蓄电池放电
每年应以实际负荷做一次核对性放电试验，放出额定容量的30%～40%。核对性充放电可以活化极板物质，恢复蓄电池容量。新安装或大修后的蓄电池应进行容量试验，以后每隔3年进行一次容量试验，运行6年后每年一次。核对性放电应以恒流放电方式进行，一般放电电流采用0.1C(即40A或50A)放电3～4小时，放电完后再按恒流限压→恒压→浮充电方式进行充电。初充电结束后，静止2小时，即可开始放电，放电电流按厂家规定，不应超过1（C10）A，蓄电池瞬间最大放电电流不大于20（C10）A，连续最大放电电流应不大于10（C10）A。
（2）整个放电过程中，要求各值班员经常监视和不断调节，保持放电电流稳定。放电结束后，同样要先将放电电流减小，然后拉开空气开关，再拉开刀闸，并恢复分励变阻器至最大值。
3、电池的再充电（正常充电）
已经过初充的蓄电池在正常放电之后，在正常状况下的再充电，叫蓄电池的正常充电。其充电方法基本与初充电相同。
电池放电完毕后，应立即进行再充电，其搁置时间不应超过2小时。
再充电结束后，为防止过量自放电，也应尽快投入浮充电装置。浮充电流为：I=0.3C/36(C为蓄电池额定容量Ah，1/36为经验系数)
浮充运行是蓄电池的最佳运行条件，在25℃时，浮充电压必须按照每节电池2.23±0.01V设定，当环境温度变化时，应适当调整浮充电压。
4、电池经常检查的项目
（1）蓄电池可在环境温度为-15～45℃范围内正常工作，适宜工作温度为5-35℃。蓄电池室应配备必要的调温、通风设施，保持清洁、干燥。
（2）电池外壳应清洁、完整良好，无漏液现象。
（3）电池连接处应无过热腐蚀现象，并涂有凡士林。
（4）蓄电池充电要适当，过充电对蓄电池寿命不利。
（5）蓄电池应避免阳光直射，远离热源和易产生明火的地方。
（6）蓄电池室地面应具足够的承载能力。
5、蓄电池运行、维护的注意事项
（1）电池严禁过充和过放电，最大充电电流不允许超过0.2C（Ａ）。
（2）电池放电后不要搁置超过2小时，应及时充电。
（3）新旧不同、容量不同的电池不易混用，电池外壳不要用有机溶剂清洗。
（4）每半年检查一次连接线，螺栓是否松动或腐蚀污染，松动应拧紧至规定扭矩，腐蚀应及时更换。
（5）维护蓄电池时，操作者面部不能正对蓄电池顶部，应保持一定角度和距离。
六、蓄电池组着火处理
（1）着火蓄电池处于单充状态时，将充电器开关切至“断开”位置，停止充电器运行。
（2）着火蓄电池处于浮充状态时将开关由“池联”位置切至“母联”位置，将另一组蓄电池转浮充运行。
（3）用干粉或1211灭火器灭火。
（4）灭火时注意安全，戴防毒面具。