楊明洋

摘 要：文章研究火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)生絕緣異常的原因及處理策略，并根據(jù)不同狀況來分析直流系統(tǒng)發(fā)生絕緣異常的可能原因，以及不同工況下絕緣異常的處理方法和注意事項(xiàng)，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)；絕緣異常；原因；處理策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.181

1 引言

火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)分為通訊直流系統(tǒng)、控制直流系統(tǒng)和動(dòng)力直流系統(tǒng)，三者相互獨(dú)立都是絕緣系統(tǒng)。一般直流系統(tǒng)都是由蓄電池組、高頻電源充電機(jī)、分電屏、絕緣監(jiān)測(cè)裝置或監(jiān)控器、饋線屏或分電屏組成。它們?yōu)檎麄€(gè)火力發(fā)電廠的通訊、控制、測(cè)量、保護(hù)、監(jiān)控、事故照明、保安等設(shè)備持續(xù)不斷地提供電能，所以發(fā)電廠直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)整個(gè)機(jī)組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定都至關(guān)重要。

2 直流系統(tǒng)絕緣異常情況分析

直流系統(tǒng)的正、負(fù)母線和各分支回路對(duì)地都是絕緣的，所在的母線或各分支回路發(fā)生單極絕緣異常時(shí)，絕緣異常所對(duì)應(yīng)的正極或負(fù)極的電壓都會(huì)明顯偏低，另一極電壓幅值升高，系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻值也會(huì)有明顯的下降或異常。除去對(duì)地分布電容的影響，在一般情況下單極絕緣異常是不影響直流系統(tǒng)運(yùn)行的，但是必須及時(shí)查找和處理。否則當(dāng)回路發(fā)展為正負(fù)兩極都接地時(shí)，極有可能造成正負(fù)極之間接地短路，開關(guān)與自動(dòng)化保護(hù)設(shè)備誤動(dòng)、拒動(dòng)等情況的出現(xiàn)，引起機(jī)組跳?；蚬收蠒r(shí)保護(hù)越級(jí)，致使電網(wǎng)波動(dòng)。

根據(jù)火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)的分布范圍和使用特點(diǎn)，引起直流系統(tǒng)絕緣異常情況的原因可以分為以下幾種：

一是設(shè)備運(yùn)行工況惡劣引起的。首先，在潮濕的環(huán)境中，很容易產(chǎn)生凝露，尤其是在雨天，空氣濕度較大。一些在室外的電纜溝、控制箱、接線盒等，由于設(shè)計(jì)不合理、密封不嚴(yán)、未采取防水措施等，一旦進(jìn)入雨水或產(chǎn)生凝露，就會(huì)短接一些接線端子、接線柱、破損或絕緣不好的電纜等，進(jìn)而造成直流接地、絕緣降低等異常情況發(fā)生；其次，當(dāng)直流二次線與一些尖銳、轉(zhuǎn)動(dòng)的部件在一起時(shí)，由于受到拉力、扭力等作用，這些二次線的絕緣層很容易受到損壞，從而引起絕緣異常；第三，由于部分設(shè)備長(zhǎng)期工作在震動(dòng)較大的環(huán)境中，致使接線松動(dòng)脫落滑出，搭接在固定的金屬物件上，通過設(shè)備外殼而引起直流接地。

二是設(shè)備損壞引起的。其一，部分集成自動(dòng)裝置的電源板卡和其他插件內(nèi)的元件損壞都會(huì)引起直流接地。比如在插件電路設(shè)計(jì)中，為了減小諧波干擾，通常在正負(fù)極和地之間，都會(huì)并聯(lián)抗干擾電容，假如該電容被擊穿，就會(huì)引起直流接地絕緣異常。其二，一些控制柜內(nèi)的電源模塊長(zhǎng)期運(yùn)行，隨著時(shí)間的推移，設(shè)備老化發(fā)熱、部件損壞、絕緣層燒穿的時(shí)候也會(huì)造成直流系統(tǒng)絕緣異常。其三，當(dāng)控制箱、保護(hù)柜、接線盒等二次設(shè)備密封不嚴(yán)的時(shí)候，一些小動(dòng)物可能就會(huì)鉆入設(shè)備內(nèi)，咬傷電纜、筑巢、排泄糞便等，從而引起絕緣降低或接地。

三是人為因素引起的。其一，在現(xiàn)場(chǎng)工作過程中，部分人員不夠嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，拆除接線時(shí)，不做任何防誤碰的措施，不進(jìn)行任何絕緣隔離，一旦觸碰金屬物件，就會(huì)造成直流接地。其二，在工作結(jié)束恢復(fù)安全措施時(shí)或者安裝接線時(shí)，誤將直流二次線接入交流二次線的端子上，從而引起直流系統(tǒng)絕緣異常。其三，在檢修工作結(jié)束后，由于檢修不到位，對(duì)于部分端子螺絲未進(jìn)行緊固，直流二次線因長(zhǎng)時(shí)間受到重力、扭力、震動(dòng)等影響，造成松動(dòng)脫落而引起接地。

3 直流系統(tǒng)絕緣異常處理策略

火力發(fā)電廠的直流系統(tǒng)一般都配置有微機(jī)直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置。在發(fā)生直流系統(tǒng)絕緣故障時(shí)，可通過查詢監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)的報(bào)警信息，以確定其具體的故障原因，并對(duì)故障的范圍有一個(gè)大致的判斷。在做出初步地判斷后，檢查人員可以按照以下幾步進(jìn)行查找處理：首先，借助相關(guān)儀器儀表測(cè)量直流系統(tǒng)對(duì)地電壓、對(duì)地絕緣等具體情況，判別接地極性及絕緣異常情況。并依據(jù)微機(jī)直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置報(bào)出的具體范圍進(jìn)行排查。其次，了解并詢問相關(guān)時(shí)間段，是否有人在二次直流回路上進(jìn)行檢修工作或啟停相關(guān)設(shè)備的操作。如果存在上述情況，應(yīng)及時(shí)告知相關(guān)工作人員停止工作或操作，并對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)排查。第三，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行工況、近期天氣情況、設(shè)備缺陷、設(shè)備檢修臺(tái)賬等，著重排查室外、工況惡劣、有問題、有缺陷和隱患的設(shè)備。第四，在保證重要設(shè)備安全運(yùn)行的前提下，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行工況，遵循先室外后室內(nèi)，先信號(hào)后操作，先動(dòng)力后控制，依據(jù)設(shè)備的重要性由小至大的原則，可以采用拉路尋找、分段處理的方法進(jìn)行排查。要想盡快找到接地點(diǎn)的確切位置和確切原因，就必須對(duì)火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、各分支開關(guān)的作用和現(xiàn)場(chǎng)具體位置十分熟悉，所以在進(jìn)行拉路前，必需熟悉現(xiàn)場(chǎng)直流系統(tǒng)圖紙和接線，務(wù)必保證人員和設(shè)備的安全可控、在控。第五，在經(jīng)過上述排查之后，仍未查明原因，可根據(jù)相關(guān)直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式，使直流母線并列運(yùn)行，分步退出蓄電池組，或者有序停運(yùn)高頻電源整流器（蓄電池充電機(jī)），逐一排查，直至查明原因。

4 直流系統(tǒng)絕緣異常情況處理時(shí)相關(guān)注意事項(xiàng)

在發(fā)生直流系統(tǒng)絕緣異常時(shí)，工作人員在排查過程中，一定要注意以下幾點(diǎn)，否則極有可能造成故障范圍擴(kuò)大、設(shè)備誤動(dòng)、機(jī)組跳停、人身傷害等狀況發(fā)生。一是在發(fā)生直流系統(tǒng)絕緣異常后，應(yīng)立即停止在直流二次回路上的所有檢修工作；二是在使用儀器儀表或其他設(shè)備進(jìn)行檢查時(shí)，一定要做好監(jiān)護(hù)工作和絕緣隔離措施，嚴(yán)禁直流正負(fù)極之間短路或另一極性接地的情況出現(xiàn)；三是拉路前，一定要和相關(guān)廠家、技術(shù)人員、設(shè)備管理人員確認(rèn)設(shè)備的性能、運(yùn)行工況等，并采取相應(yīng)的防范措施，嚴(yán)防因直流失電而引起保護(hù)及自動(dòng)裝置的誤動(dòng)或重要設(shè)備跳停；四是處理人員一定要熟悉現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和圖紙，嚴(yán)禁誤拉、誤碰、誤操作等。

5 結(jié)語

對(duì)于火力發(fā)電廠來說，直流系統(tǒng)二次回路復(fù)雜、運(yùn)行工況較差、施工工藝不可靠，出現(xiàn)多點(diǎn)接地或絕緣破損的情況較多。所以直流系統(tǒng)絕緣異常在火力發(fā)電廠是一種較為常見的故障。當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生絕緣異常時(shí)一定要及時(shí)處理，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，在排查的過程中一定要安全有序逐步的進(jìn)行。同時(shí)工作人員也要不斷提升個(gè)人專業(yè)知識(shí)和技能水平，完善檢修規(guī)程及相關(guān)的工作制度及標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)好直流設(shè)備，這樣才能保證火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定地運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]鞏宇.火力發(fā)電機(jī)組直流系統(tǒng)接地故障分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（09）：145.

[2]電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程 DL/T 724-2000[S].