水力发电厂直流系统故障分析与处理

    谷峥 王军 侯桂欣

    摘 要：直流系统是水利发电厂的重要组成部分，其运行的可靠性关系到电厂及电网的安全与稳定。随着大量新型技术设备在电力系统中的应用，直流系统的故障检修和维护也越来越受到人们的关注，因此，加强直流系统故障分析是确保发电厂安全运行的重要举措。

    关键词：水利发电厂；直流系统；故障分析

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.189

    水利發电厂直流系统具有一定的复杂性、综合性，很容易在运行中因为操作不当、设备老化、天气等因素发生熔断、跳闸等问题，严重时还会直接影响发电厂的安全隐定性，带来一定的安全隐患，为此，在实际工作中，加强对直流系统故障原因的分析效率显得尤为重要。下面就将对水力发电厂直流系统故障分析和处理的相关内容进行详细阐述。

    1 发电厂直流系统的具体作用

    直流系统对于保证发电厂运行安全、稳定，提升电流供应效率有着重要意义。直流电源作为发电厂内微机保护、自动控制系统、照明系统、开关闸操作以及计算机监控系统运行中主要的电能输送系统，其运行的质量将直接决定各系统的有效性，一旦发生故障，不仅会造成电流供应的切断，还会导致系统设备因突然断电而出现不同问题，影响其他系统的使用。同时直流系统对于回路控制和保护也有着重要作用，因此要加强对直流系统的故障检修，保证自身运行的安全和稳定，以确保发电厂的正常运转。

    2 水利发电厂直流系统故障产生的原因

    由于直流系统具有复杂性，通过对直流系统实际应用的观察，可以将故障问题概括为系统故障、接地损坏故障这两方面。

    造成系统故障的原因主要有：回路瞬间或者长期处在接地状态下导致的系统故障；回路材料质量和性能不合格，在使用过程中会出现严重磨损导致的系统故障；回路或者设备受到环境的影响或污染，导致绝缘盒出现不同程度的损坏，如潮气侵袭等，或者降低绝缘性能造成的故障；人为作用下，金属元件出现脱落导致的直流二次故障；在线路设置时，元件连接方式不正确也会引起系统故障。

    造成接地损坏故障的原因有：一是由于变压器瓦斯继电器位置出现接触不严、防水性能减弱，使得接地绝缘损坏；二是由于雨水的侵蚀使室内端子受潮，造成接地损坏；三是由于电缆芯线质量不佳、机械力度小，在外力作用下出现接地损坏现象；四是由于施工中操作失误造成的接地损坏；五是电磁阀在应用过程中存在的渗水问题导致接地故障；六是直流线与裸露直流母线存在的短路现象造成的故障。

    3 水力发电厂直流系统故障的处理方式

    在对水电直流系统故障进行排除时，要加强对直流故障的重视，找出接地故障产生的原因，制定合理解决措施，保证系统的正常运行。为了确保直流系统故障检测的准确性和可靠性，通常会采用拉回路和直流节点选线检查装置检测这两种方法，有效避免因接地点多、自然环境，设备绝缘等多种不利因素对故障检测的影响，提升故障处理效率。

    拉回路法相对较为简单，只是将回路电源关闭三分钟左右，之后利用信号、照明，操作回路，对保护回路的相关处理方式进行检测，即可找出故障原因，科学处理该问题。不过其在实际应用中还存在一定的不足，很容易引起事故的发生。首先，在操作过程中，会因为二次系统施工导致回路无法关闭等问题的出现，这样很难进行后期操作，无法找出故障点和原因；其次，在关闭回路电源时，势必会中断微机的正常运转，无法实现回路的控制和保护，很容易引起事故的发生。

    直流节点选线检查装置检测法是通过在线检测的方式，将直流系统中存在的故障问题进行及时识别并上传到微机上，使工作人员直观了解故障问题，然后制定好相应的解决措施。不过该方法在使用过程中，只能显示故障问题，却不能准确判断出接地位置，在故障排查方面会消耗很多的时间。

    直流系统在运行过程中，先连通符合测流的有效运行，之后再对回路开关进行选择，然后才能利用拉路法完成处理，提升故障检修效率。而在排除短路故障时，需要对跳闸开关以及保险期熔断情况实行合理分析，明确故障点后通过隔离供电提升故障和电能的输送效率。

    4 水力发电厂直流系统故障排查的注意事项

    4.1 气候、环境问题

    气候和环境因素对于直流系统的运行有着直接影响，所以在故障排查时，应对这两方面内容予以重点关注。直流系统的运行情况会受到气候和环境的变化而出现不稳定情况，进而造成接地故障的产生。因此，在实行事故排查时，应先对这方面因素进行检测，及时找出故障产生原因，制定合理解决措施，减少重大事故的发生。

    4.2 绝缘测问题

    为了保证直流系统的正常运行，应该对地绝缘开展定期实时检验工作，保证绝缘测的质量。与此同时在检测过程中，要将检测工作细化到每个直流电路回路中，并将存在绝缘性较差的线路实行及时准确的记载，且在阴雨天气下，对其重点检测，以此减少问题发生，保证系统运行效率。

    4.3 回路检测问题

    针对信号回路问题，是要在故障排查中最先注意的检测对象，当事故对回路进行照明后，再实施相应操作，以此加强回路控制和保护的效果，降低故障的影响。再者，在故障排查中，还要对绝缘性较差的回路实行重点检查和处理，维护系统的安全运行。

    4.4 环路开关问题

    在环路直流系统故障排查时，要先对开回路开关开展检查工作，如果发现其中存在故障问题，要通过细致的分析和精确的查找来找出故障产生位置和原因，制定合理解决措施，提高故障处理效率。

    4.5 装置问题

    故障排查所使用的装置应该以高精度查找装置为主，这主要是因为在接地故障发生时，其接地点可能为多个，通过高精度查找设备能够更加精确的掌握故障点位置，再通过对故障原因的分析制定合理的处理措施，提高故障处理效率。另外，在装置使用过程中，最好先从严重故障位置开始检查，以加快故障排查速度。

    5 结语

    伴随着我国电力行业的快速发展，电力系统开始向着超高压、大容量的方向迈进，这在一定程度上也提高了对电厂直流系统的维护要求。相关部门或企业有必要加大对直流系统维护的关注力度，结合实际情况，运用合理的检测维护方式，减少故障的产生，进而增强直流系统运行的安全稳定性，维护电厂运行的可靠性。

    参考文献：

    [1]董德，魏林邦，江雨等.水力发电厂直流系统故障分析与处理[J].电气技术，2017，18（06）.