杨凯旋
中国电建集团核电工程有限公司 山东省济南市 250100
摘要：直流系统作为发电厂的重要组成部分，为电气保护装置与直流油泵装置等提供充足电源，直流系统运行质量直接影响发电厂生产安全与保护装置动作正确性，具有重要作用。在直流系统调试期间，时常出现各类故障问题，存在安全隐患。本文对发电厂直流系统调试期间的常见故障问题进行探讨，提出故障有效处理措施，希望可以规避故障问题出现，保障发电厂生产安全与供电稳定。
关键词：发电厂；直流系统调试；常见故障；处理措施
一、发电厂直流系统调试工作重点与常见故障
1、直流回路短路及直流回路接地故障
1.1直流回路短路故障
在直流系统调试工作中，使用万能表等设备来测量直流系统负荷正负极实时电阻值，根据测量结果评估系统运行状态，判断直流回路是否存在短路故障。但是，在断路器与开关装置选择不当，相关装置的型号与性能质量不达标时，会影响直流回路负荷，引发回路短路故障。同时，在正负极接入错误时，也会引发直流回路短路故障。
1.2直流回路接地故障
根据直流系统调试工作开展情况来看，直流回路接地故障主要是由于直流正极两点处于接地状态，导致断路器与继电保护装置产生误动。在直流负极两点处于接地状态时，可能导致继电保护装置与断路器出现拒动问题。在发电厂直流系统产生金属单点接地现象后，由于无法形成有效回路，并不会对系统运行质量与设备造成危害，但需要工作人员及时解决单点接地故障。单点接地故障未得到及时解决，并产生新的金属性接地现象后，将会形成接地短路，造成继电保护装置与断路器误动/拒动、直流保险熔断、控制回路供电中断等影响。
2、交流串入及耦合电容对直流系统的影响
发电厂直流系统分布着诸多交流回路，如电流/电压互感器二次回路、照明回路、低压电动机交流控制回路等。这类交流回路一端与大地连接。因此，在交流回路与系统直流回路之间产生串电现象时，会对直流系统运行质量造成影响，引发自动装置误动等问题出现，使得直流系统处于接地状态。
例如，在某电厂直流系统调试期间，7号机组PCA段直流负母线出现接地故障，使得若干进线开关装置跳闸，端子箱内直流与交流相邻端子存在烧黑损毁痕迹，判断故障成因为220V交流电串入系统直流负端，在DI两端产生过大电位差，装置检测到DI动作后控制开关装置跳闸。
3、绝缘监察装置所诱发故障
绝缘监察装置主要由测量与信号部分组成，按照直流电桥工作原理运行。在直流系统调试期间，当任意一极绝缘电阻值产生明显降幅时，装置将会通过信号灯向调试人员发送提示信号，准确判断正负极以及接地极的实时绝缘电阻值。同时，由于直流系统供电网络结构复杂，接地问题出现率较高，易出现信号回路与继电保护装置误判现象，对绝缘监察装置的配置，可以持续对系统运行状态与保护装置运行情况进行监测，准确判断是否出现接地运行故障。但是，当前在部分发电厂直流系统中，选择并列运行多套绝缘监察系统，不同监察系统之间产生干扰影响，导致装置判断准确率下滑，监察力度缺失。
二、发电厂直流系统调试中常见故障的处理措施
1、预防直流回路短路故障出现
在直流系统调试工作开展中，常规万能表设备虽然可以辅助人工完成正负极电阻值测量等操作，准确判断系统运行状态。但是，并无有效判断直流系统是否存在短路故障隐患。
同时，断路器与开关装置的型号质量会对直流系统运行造成影响，在系统运行期间可能会出现直流回路短路故障。为解决这一问题，工作人员在完成正负极电阻值测量作业后，需要检查系统中所配置空气开关与断路器等装置的规格型号与运行工况，确定装置型号符合选型要求，装置在检测到直流短路故障后可以在限定时间内执行正确动作，预防直流回路短路故障问题出现。
2、保持直流系统独立性
在各套直流系统与所带负荷未保持独立状态时，不同系统的正负极可能处于直接与间接交联状态，有可能产生串电现象，如显性直流串电以及隐性直流串电，最终对直流系统运行质量与调试质量造成干扰影响，具体表现为对地电压采样精度下降与接地误告警。
为解决这一问题，预防串电故障出现，需要保持各直流系统的独立运行状态，将直流端子与交流端子、直流回路及交流回路继电器保持安全间隔距离，在二极管隔离区域构成回路，在系统跳合闸出口回路中安装重动继电器装置。对这项措施的落实，不但可以减小不同直流系统间造成的影响，同时，在出现系统隐性直流串电问题后，也可以在短时间内确认串电故障问题，及时开展检修工作排除故障。
3、合理选择直流监察装置运行方式
在发电厂直流系统调试工作中，面临着直流监察装置运行方式选择难题，部分工作人员认为采取多套直流监察装置并列运行方式，才能有效发挥装置的监察性能，发现直流系统中各部位出现的接地问题，及时对单个金属接地点进行检修处理，避免形成直流回路接地故障。但是，根据实际工作情况来看，不同直流监察系统之间会产生相互干扰现象，易出现装置误判误报问题，难以取得良好的系统监察效果。
针对这一问题，调试人员可选择在发电厂内各套直流系统中配置专属的直流绝缘监察系统，禁止同时设置多套直流绝缘监察装置，从根本上消除直流绝缘监察装置对直流系统调试工作质量造成的影响。同时，也可选择采取多台直流监察装置并列运行方式，在监察系统中设置绝缘报警系统，将系统分为主机层与分机层，分机负责对直流系统的正负极与接地极绝缘电阻值进行测量，判定自动装置等是否存在误判误动问题。而主机负责对分机进行监测，判定分机判断报告是否真实准确，以此来降低直流监察装置误判问题的出现率，及时发现直流系统出现的接地问题。目前来看，在采取多套直流监察装置并列运行模式时，往往将主机绝缘警报值设定为15KΩ。
4、预防直流负荷回路接地故障出现
为预防直流负荷回路接地故障问题，工作人员在直流负荷投运前，需要对直流回路开展绝缘电阻测试作业，根据测量值来判断是否具备直流负荷投运要求。例如，将1MΩ作为判定标准，在负荷绝缘电阻测量值未达到1MΩ标准时，禁止将直流负荷投运。此外，在直流系统调试期间，遵循“先外后内”原则，掌握先新投运直流负荷后正常运行直流负荷的规律，在系统直流负荷投运后的一段时间内，使用直流监察装置对直流负荷情况进行巡查，判断是否出现回路接地故障，检查设备运行工况，更换损坏设备。
结语：
综上所述，为保障发电厂生产安全与运行稳定，并取得良好的直流系统调试效果。调试人员必须全面掌握直流系统常见故障问题与产生原因，根据故障情况采取有效的处理方案，快速排除回路接地与回路短路故障点。
参考文献：
[1]刘宏,茹兵.发电厂直流系统调试中常见故障分析及处理[J].河南电力,2015,43(02).
[2]兰焕枝.发电厂直流系统故障及处理研究[J].科技创新与应用,2017(08).
[3]赵天宏.浅谈发电厂直流系统接地故障分析与处理[J].水电站机电技术,2012,35(04).
[4]顾忠裕.火力发电厂直流系统接地的故障分析及处理[J].电子世界,2012(17).