（云南滇能牛栏江水电开发有限公司 657000）
摘要：本文在对中小水电站直流系统分析介绍的基础上，总结回顾直流系统的常见故障和相关处理办法，并提出了直流系统的日常维护和试验要点，以期对同类型水电站直流系统的故障处理和日常维护提供一点参考性建议。
关键词：水电站；直流系统；故障；维护
1引言
随着对水电站电气系统安全要求的不断提高，水电站直流系统的应用也越来越广泛。水电站的直流系统的作用是蓄电池组与浮充电装置并联给操作、保护、信号、逆变、事故照明和机组的初始起励等提供电源，直流系统在水电站的安全稳定运行具有举足轻重的作用。然而在日常工作中，直流系统会出现多种多样的故障，当其出故障时，该如何快速分析处理，成为运行维护过程一个值得深入思考和不断探索的课题。
2直流系统的组成及故障危害
2.1 直流系统的组成
主要由充电模块、控制单元、直流馈电单元（合闸回路、控制回路、保护回路、信号回路、公用回路以及事故照明回路等）、降压单元、绝缘监测、蓄电池组等组成。其中最主要的设备就是充电模块和蓄电池组。直流系统的负荷分类见表1。
2.2 直流系统的故障危害
在正常情况下,直流电源的正、负母线对地是绝缘的,当回路发生一点接地时,一般情况下并不影响直流系统的运行,但是在特殊情况下,一点接地也可能造成保护误动作。
直流接地故障中，危害较大的是两点接地，可能造成严重后果。两点接地时，可能构成接地短路，造成继电保护及自动装置误动或拒动，同时造成直流保险熔断、开关跳闸,使保护及自动装置控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地,还可能将某些继电短接，不能动作于跳闸，致使越级跳闸。
3水电站直流系统的故障分析及处理方法
3.1 直流系统故障分析
直流系统故障的原因可能存在如下几个方面：1)二次回路工作造成直流系统瞬间或长期接地，此种情况最易发生。2)二次回路及设备严重污秽和受潮、接线盒进水，使直流对地绝缘严重下降。3)二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低，或年久失修、严重老化，或存在某些损伤缺陷，如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。4)小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障，如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路；某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件，掉落在带电回路上。5)变压器的瓦斯继电器接线处，因变压器渗油或防水不严，造成绝缘损坏接地。6)室外开关站电缆，其保护套管中容易积水，时间长了造成接地。7)室外开关站箱内端子排被雨水浸入。室内端子排因厂房漏雨或做清洁打湿，均能造成接地。8)控制电缆线芯细，机械强度小，一旦受到外力作用，极易造成损坏，特别是屏蔽线接地时，若施工时不小心，也会伤到电缆绝缘造成接地。9)有些光字牌或照明的灯座，若更换灯泡不当，也易造成灯座接地。10)断路器的操作线圈、电笛、电铃等，若引线不良或线圈烧毁后绝缘破坏发生接地。11)机组水系统有些电磁阀，由于阀门渗水也易造成直流接地。12)与裸露的直流母线并排布置的交流线路发生短路其短路弧光也能造成直流系统相间短路。
3.2直流系统故障处理
（1）一点接地处理
1)利用绝缘监察装置判断。发电厂的直流母线一般分为两段，每段母线上均装有绝缘监察装置。绝缘监察装置有微机型直流绝缘监测装置和电桥型直流绝缘监察装置两种。微机型直流绝缘监测装置，在直流系统正常工作时，装置数字显示母线电压，监测直流系统正、负母线绝缘状况，当直流系统发生接地时，装置自动启动报警之后产生低频信号，由正负直流母线平衡对地注入直流系统，再通过安装于每一支路上的传感器接收这一低频交流信号，CPU对各条线路所采集信号电流进行分析。判断出故障线路号及接地电阻值，完成自动选接地支路的功能。电桥型直流绝缘监察装置是利用传统的电桥原理构成的，正常运行时，直流正负母线对地绝缘电阻是平衡的，当发生一点接地时，电桥平衡遭到破坏，接地继电器流过较大的电流，当线圈电流大于整定值时，继电器动作，发出声、光信号报警。
2)利用“拉路法”进行判断。直流系统采用电桥型直流绝缘监察装置时，发生接地故障时就要采用拉路法选择故障点。根据负荷的重要性，依次短时拉开直流屏所供直流负荷各回路。当切除某一同路时故障消失，则说明故障就在该回路之内。继续运用拉路法，就可以进一步确定故障在此回路的哪一支路当中。
3)逐段排除法。让直流负荷侧联络运行，再选择性新开负荷回路环路开关，确定接地支路，然后采用拉路法，故障范围很容易确定。
（2）两点接地或短路的处理
发生两点接地或短路时，通常会使故障回路电源开关跳闸或保险器熔断，装置失去工作电源，保护及自动装置可能发生误动或拒动。此时应根据跳闸开关及保险器熔断情况尽快查出故障点并迅速隔离后，立即恢复装置供电。在故障点未查出并排除前，禁止对失电设备送电。设备失电期间对于不能自动运行的设备，应保持手动运行并做好事故预想。
4水电站直流系统的日常维护要点
4.1 日常巡视
①定期清扫保持设备整洁；②每天要对运行设备系统上各装置的正常性进行检查。③定期检查系统上的各个装置的参数定值是否正常、各馈出开关是否在正常位置；熔断器是否工作正常。④对于一个站使用两套或以上充电装置，每天要巡视各母联开关位置是否正常。⑤定期对蓄电池进行外观检测，检查螺钉有无松动。⑥定期检查各组蓄电池浮充电流值、蓄电池端电压和环境温度等是否在正常范围。
4.2 定期进行试验
①各装置参数实际值的测量，装置显示值误差调整。②各装置参数设置值定期检查。③单模块输出电压调整校准。④各装置报警功能试验，同时检查各硬接点输出是否正常。⑤微机监控单元自动控制功能试验。⑥绝缘检测模拟接地告警试验。⑦降压装置手动、自动试验。⑧电池的定期充放电试验(注意：过度放电会缩短蓄电池寿命，甚至造成永久损坏)。⑨监控装置手动均浮充转换试验。⑩后台通信功能试验。
5结语
水电站直流系统的故障存在多种可能，只有在日常工作中，对其进行及时维护、定期试验，才能降低其发生故障的频率，为水电站的安全稳定运行提供基础保障。
参考文献:
[1]肖志华, 肖志红. 水电站直流系统的故障分析[J]. 科技与生活, 2011(10):117-117.
[2]徐龙立. 水电站直流系统运行维护与故障处理[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013(13)
论文作者:冷伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：回路论文; 装置论文; 系统论文; 水电站论文; 故障论文; 母线论文; 电桥论文; 《电力设备》2017年第8期论文;