直流系統(tǒng)故障分析及處理培訓課件

1、對直流系統(tǒng)接地故障分析處理 直流系統(tǒng)的用電負荷極為重要,供給繼電保護、控制、信號、 計算機監(jiān)控、事故照明、交流不間斷電源等，對供電的可靠性要 求很高。直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電所安全運行的決定條件之一。 一、直流系統(tǒng)故障接地的分析 直流系統(tǒng)分布范圍廣、外露部分多、電纜多、且較長。所以，很容易受塵土、潮氣的腐蝕，使某些絕緣薄弱元件絕緣降低，甚至絕緣破壞造成直流接地。分析直流接地的原因有如下幾個方面： 1、二次回路絕緣材料不合格、絕緣性能低，或年久失修、嚴重老化。或存在某些損傷缺陷、如磨傷、砸傷、壓傷、扭傷或過流引起的燒傷等。 2、二次回路及設備嚴重污穢和受潮、接地盒進水，使直流對地絕緣嚴重下降。

2、 3、小動物爬入或小金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障，如老鼠、蜈蚣等小動物爬入帶電回路；某些元件有線頭、未使用的螺絲、墊圈等零件，掉落在帶電回路上。二、直流系統(tǒng)接地故障的危害 直流接地故障中，危害較大的是兩點接地，可能造成嚴重后果。 直流系統(tǒng)發(fā)生兩點接地故障，便可能構(gòu)成接地短路，造成繼電保護、信號、自動裝置誤動或拒動，或造成直流保險熔斷，使保護及自動裝置、控制回路失去電源。在復雜的保護回路中同極兩點接地，還可能將某些繼電器短接，不能動作于跳閘、致使越級跳閘。 1直流正極接地，有使保護及自動裝置誤動的可能。因為一般跳合閘線圈、繼電器線圈正常與負極電源接通，若這些回路再發(fā)生一直接地，就可能引起

3、誤動作。如圖：直流接地發(fā)生A、B兩點時，將1LJ、2LJ接點短接，使ZJ誤動作跳閘。A、C兩點接地時，ZJ接點被短接而誤動作跳閘。A、D兩點，F(xiàn)、D兩點接地，同樣都能造成開關誤跳閘。同理，兩點接地還可能造成誤合閘，誤報信號。 2、直流負極接地，有使保護自動裝置拒絕動作的可能。因為，跳、合閘線圈、保護繼電器會在這些回路再有一點接地時，線圈被接地點短接而不能動作。同時，直流回路短路電流會使電源保險熔斷，并且可能燒壞繼電器接點，保險熔斷會失去保護及操作電源。如圖所示：直流接地故障發(fā)生在 B、E 兩點，ZJ線圈被短接，保護動作時ZJ不能動作，開關 將不能跳閘且保險將會。D、E兩點接地時，TQ線圈被短接

4、， 保護動作時及操作時開關拒跳，同理，兩點接地開關也可能 合不上。 直流系統(tǒng)接地故障，不僅對設備不利，而且對整個電力系統(tǒng)的 安全構(gòu)成威脅。因此，規(guī)程上規(guī)定直流接地達到下述情況時，應停止直流網(wǎng)絡上的一切工作，并進行選擇查找接地點，防止造成兩點接地。 1、直流電源為220伏者，接地在50伏以上。 2、直流電源為24伏者，接地在6伏以上。 三、直流系統(tǒng)接地故障的處理： 查找直流接地故障的一般順序和方法： 1、分清接地故障的極性，分析故障發(fā)生的原因。 2、若站內(nèi)二次回路有工作，或有設備檢修試驗，應立即停止。拉開其工作電源，看信號是否消除。 3、用分網(wǎng)法縮小查找范圍，將直流系統(tǒng)分成幾個不相聯(lián)系的部分。注

5、意：不能使保護失去電源，操作電源盡量用蓄電池帶。4、對于不太重要的直流負荷及不能轉(zhuǎn)移的分路，利用“瞬時停電”的 方法，查該分路中所帶回路有無接地故障。5、對于重要的直流負荷，用轉(zhuǎn)移負荷法，查該分路而帶回路有無接地 故障。查找直流系統(tǒng)接地故障，后隨時與調(diào)度聯(lián)系，并由二人及以上配合 進行，其中一人操作，一人監(jiān)護并監(jiān)視表計指示及信號的變化。利用瞬時停電的方法 選擇直流接地時，應按照下列順序進行： 斷開現(xiàn)場臨時工作電源； 斷合事故照明回路； 斷合通信電源； 斷合附屬設備； 斷合充電回路； 斷合合閘回路； 斷合信號回路； 斷合操作回路； 斷合蓄電池回路； 在進行上述各項檢查選擇后仍未查出故障點，則應考慮

6、同極性兩點接地。當發(fā)現(xiàn)接地在某一回路后，有環(huán)路的應先解環(huán)，再進一步采用取保險及拆端子的辦法，直至找到故障點并消除。 四、 查找接地故障時的注意事項： 1、瞬停直流電源時，應經(jīng)調(diào)度同意，時間不應超過3秒鐘，動作應迅速，防止失去保護電源及帶有重合閘電源的時間過長。 2、為防止誤判斷，觀察接地現(xiàn)象是否消失時，應從信號、光字牌和絕緣監(jiān)察表計指示情況綜合判斷。 3、盡量避免在高峰負荷時進行 4、防止人為造成短路或另一點接地，導致誤跳閘。 5、按符合實際的圖紙進行，防止拆錯端子線頭，防止恢復接線時遺留或接錯；所拆線頭應做好記錄和標記。 6、使用儀表檢查時，表計內(nèi)阻應不低于2000歐/伏。 7、查找故障，必

7、須二人及以上進行，防止人身觸電，做好安全監(jiān)護。 8、防止保護誤動作，必要時在順斷操作電源前，解除可能誤動的保護，操作電源正常后再投入保護。 現(xiàn)以變電站直流接地為例 直流接地是變電所經(jīng)常出現(xiàn)的一個小問題，變電所的保護無論是采用常規(guī)、還是微機的，其故障的查找方法都是一致的。其查找原則是先分母線；再分段；再次分回路的順序來進行。使用的儀表是500 V接地電阻儀和萬用表。 1 直流屏分母線排查 變電所中的直流屏充電機不論是采用橋式整流，還是脈寬變頻技術，都有直流監(jiān)控裝置。當直流接地時，光字牌、監(jiān)控裝置的液晶顯示屏或后臺機都會出現(xiàn)告警，會看到直流接地（直流壓差告警）信號。此時應先找直流屏的輸出面板，可看

8、到一系列直流輸出開關（保險），那些開關大致可分為動力直流部分和控制、保護直流部分。此時開始分母線排查。首先，選擇動力直流部分。 每個變電所的動力直流都與具體的電壓等級分用不同的開關控制，因此要按開關排列順序依次拉開開關，一定要每拉一路就觀察直流屏的監(jiān)控單元情況，如果當拉開某路后告警信號消失，可以判斷就是該路接地。為了進一步確定，再次合上該路開關，如果告警信號再次出現(xiàn)，可以斷定就是此路接地。此時可以斷開該開關，根據(jù)該開關的標示文字，找到該電纜，然后用工具解除該電纜，根據(jù)現(xiàn)場具體情況，開始分段解除并聯(lián)的電纜，運用500 V接地電阻儀分段判斷是否接地，當找到是某一段時，再根據(jù)與該段電纜相連的開關情況

9、具體判斷即可。如果當全部動力直流輸出開關都拉開后，告警信號還沒有消失，可以斷定不是動力直流部分接地，恢復動力直流供電后，進行下一步驟。 其次，選擇控制、保護直流部分。 變電所的控制、保護直流部分的輸出開關較多，對于采用常規(guī)保護 的可分控制直流母線、信號母線、復歸母線等，每一類可根據(jù)被保護裝置的電壓等級分若干路；對于采用微機保護的可分控制直流母線、單元保護工作電源母線等，每一類又可根據(jù)被保護裝置的數(shù)量分為若干路。其選擇步驟和方法同上述動力直流部分相同。值得注意一點是，因為監(jiān)控裝置響應需要一定的時間，當拉開某一路時，需要等待10 s的監(jiān)控裝置響應時間即可。2 直流分段排查 在上一步驟排查直流接地過

10、程中，如果選中的是某一段控制直流，在解開該電纜的接頭的情形下，進行分段查找故障點的步驟。具體查找的過程如下。 查看施工圖紙，確定與該電纜相連各個環(huán)節(jié)，根據(jù)現(xiàn)場的電纜具體走向，斷開各個節(jié)點，這就是母線分段。原則是：拆解的接頭應逐一記錄下來，以免恢復接頭時造成接線錯誤。誰拆解的接頭，誰恢復，恢復時逐一檢查記錄的斷點，避免遺漏接頭。斷開各節(jié)點后，可先用500 V接地電阻儀，確定是否是與直流屏相連的主電纜接地，如果不是電纜問題，可恢復該電纜與直流屏相連的接頭，合上直流屏出口開關，觀察直流屏監(jiān)控單元是否有異常情況，如果沒有告警，即可進入下一環(huán)節(jié)。 當排除不是該電纜故障后，開始逐一恢復已斷開的各段控制直流

11、母線的連接，恢復時按主干到分支的順序進行，如果恢復到某一段直流母線時，直流監(jiān)控裝置出現(xiàn)再次告警，即可斷定是該段母線或與該段相連的分支母線接地故障。在此過程盡量不使用500 V接地電阻儀，如果拆解母線不徹底或拆解中出現(xiàn)錯誤，可以避免燒毀接地電阻儀，或接地電阻儀充電燒蝕與其相連的保護單元線路板上的電子元件。此時需要詳細查閱與該母線相連的保護屏原理圖紙，通過討論分析，初步明確進一步排查的路線，理清工作的思路。 通過對保護屏直流回路結(jié)構(gòu)原理的了解，此時拉開該保護屏總的直流開關（保險），運用工具從端子排拆解與該分支母線相連的屏內(nèi)連線，用萬用表確定是否是從端子排至總直流開關的那段連線，拆解完成后，再次確定

12、該線與任何裝置不相連，用500 V接地電阻儀確定該線是否屏內(nèi)接地，如果沒有接地，可斷定是該屏總直流開關下段有故障，此時可以連接所有拆解的線頭，恢復所有母線供電。觀察直流監(jiān)控屏上是否出現(xiàn)告警，如果出現(xiàn)告警，查找遺漏的原因，如果沒有，可進行下一環(huán)節(jié)。 這里要注意：這一工作過程要快，防止保護因斷電失效造成越級跳閘。 有些保護屏正在運行，保護單元直流工作電源是不能停的，如線路高頻保護、采用光纖通訊的線路縱差等。停電會造成開關誤動。現(xiàn)場具體情況還得不同對待。 3 直流分單元回路排查上述已確定是某一保護屏內(nèi)單元或與屏單元相連的回路接地，這樣可以進行分單元回路排查。 首先，拉開本屏所有分支的直流開關（保險）

13、。合上本屏總直流開關（保險），觀察直流屏監(jiān)控裝置是否有異常，在沒有任何異常情況下，可以依次合上分支直流的開關（保險）進行排查，排查要領和方法同上所述，在排查過程中找到某一保護單元及其回路接地時，恢復其它未接地單元供電，進入下一步驟。 其次，根據(jù)有接地單元現(xiàn)場具體情況，詳細查閱圖紙，進一步分析與 直流母線相連接的具體回路后，依據(jù)圖紙設計原理、圖紙標明的標號和 端子排接線上的標號區(qū)分各自回路，從端子排上斷開這些回路，如果是主 變的非電量保護單元相連的回路有：本體重瓦斯、本體輕瓦斯、有載重瓦斯、有載輕瓦斯、溫度控制器、有載調(diào)壓、壓力釋放等；如果是主變的差動回路有：變壓器兩側(cè)斷路器掉閘回路等；如果是變壓器的高、低壓后備的回路有：雙側(cè)的斷路器控制、雙側(cè)的甲乙隔離開關位置、變壓器中性點避雷器隔離位置、母連開關控制、母連隔離位置等；如果是線路的保護要簡單的一些，要根據(jù)具體情況具體分析，不要遺漏任一回路。斷開這些回路一定要