變電所直流系統(tǒng)常見故障分析與處理

王慶春 張興奎 閆 東 劉士剛 薛 瑞

（兗州煤業(yè)股份有限公司南屯煤礦，山東 鄒城 273515）

直流系統(tǒng)在變電所的作用是為智能保護(hù)裝置、控制、信號及事故照明提供可靠的直流電源，同時為開關(guān)柜分合閘線圈、儲能電機等提供可靠的操作電源。直流系統(tǒng)的可靠與否，對變電所的安全運行起著至關(guān)重要的作用，是變電所安全運行的保障。本人所在變電所直流系統(tǒng)使用的是 BZGP-29型高頻開關(guān)電源，以此為例，綜合對變電所多年的維修經(jīng)驗，對直流系統(tǒng)常見故障作一下分析與處理。

1 直流屏組成

直流屏 BZGP-29型高頻開關(guān)電源是一個監(jiān)控功能完善，高智能化的直流系統(tǒng)。它主要由主監(jiān)控裝置、充電系統(tǒng)、饋線單元和蓄電池單元組成。其原理圖如圖1所示。

圖1 BZGP-29型高頻開關(guān)電源原理圖

2 故障分析與處理

2.1 主監(jiān)控裝置

主監(jiān)控裝置主要發(fā)生故障有如下幾種：

1）觸摸屏反應(yīng)遲鈍或不動

（1）由于觸摸屏長時間帶電運行，可能造成某些參數(shù)出現(xiàn)偏差，從而使點擊時反應(yīng)不靈敏，進(jìn)入裝置運行觸摸屏校準(zhǔn)程序，重新校正觸摸屏即可。

（2）如果觸摸不動可能硬件出現(xiàn)故障或電源接觸不良，檢查電源是否有連接不良或直接更換。

2）計算機死機

（1）如果計算機運行很長時間偶爾出現(xiàn)一次死機現(xiàn)象，應(yīng)視為正?，F(xiàn)象，如果頻繁死機就要檢查CPU風(fēng)扇運行是否正常，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)要及時更換。

（2）檢查計算機內(nèi)存條插接是否松動，重新拔插一次，一定要按原位插好，如果還死機就要聯(lián)系重新安裝驅(qū)動程序，硬件有損壞需要更換。

2.2 充電系統(tǒng)

主要是交流輸入部分和充電模塊，常見故障主要包括交流過壓、交流欠壓、交流熔斷器熔斷和充電模塊報警。

1）交流過壓

當(dāng)交流過壓報警時，充電模塊將自動切除電源停止工作，此時，應(yīng)馬上測試交流輸入電壓情況，一般交流380V電源，系統(tǒng)過壓保護(hù)設(shè)定為437V，如果短時間過電壓，系統(tǒng)會自動恢復(fù)；如果是長時間過電壓，就要采取相應(yīng)的措施，調(diào)整所內(nèi)變分接頭降低供電電壓；如果測量的電壓在保護(hù)設(shè)定范圍之內(nèi)還出現(xiàn)報警，檢查系統(tǒng)設(shè)定值是否正確，如果過壓值偏小重新設(shè)定為437V。

2）交流欠壓

查找交流欠壓故障的方發(fā)與交流過壓基本一樣，只是系統(tǒng)欠壓保護(hù)設(shè)定為323V，如果電壓低于323V裝置發(fā)生欠壓報警，短時欠壓系統(tǒng)會馬上恢復(fù)運行，長時間欠壓可能是網(wǎng)絡(luò)電壓低或者系統(tǒng)設(shè)定值有誤，調(diào)節(jié)所內(nèi)變分接頭提高供電電壓或是重新設(shè)定欠壓保護(hù)值。當(dāng)交流三相斷線時，四塊模塊都會發(fā)生異常，系統(tǒng)缺相報警和欠壓報警會同時發(fā)生，測量每一相電壓即可。

3）交流熔斷器熔斷

交流熔斷器熔斷出現(xiàn)報警，查找熔斷器出口側(cè)是否有短路之處，如果有短路可能是有異物掉進(jìn)屏內(nèi)。如果充電模塊運行正常，說明熔斷器沒有真實熔斷，檢查輔助報警熔斷器是否彈出，輔助接點是否粘連。

4）充電模塊報警

（1）如果四塊模塊中其中一塊有故障，系統(tǒng)都會發(fā)生模塊報警信號，如果出現(xiàn)模塊通訊中斷報警，根據(jù)系統(tǒng)顯示找出報警模塊，停掉交流電源，重新拔插一下模塊，因為通信線直接由插針與模塊相連，這樣可以讓插針重新接觸；如果是新安裝的系統(tǒng)或是新更換的模塊，看一下模塊地址設(shè)定和系統(tǒng)設(shè)定是否一致，按要求重新設(shè)定地址號。

（2）模塊不均流報警發(fā)生時，分別查看四個模塊實際電流是否達(dá)到報警范圍，若是設(shè)定值錯誤，則重新設(shè)置定值；若實際工作在不均流狀態(tài)，則對每個模塊進(jìn)行微調(diào)，微調(diào)時把每個輸出線單獨分開，調(diào)節(jié)的均、浮充電壓要一致。

（3）其中一塊模塊出現(xiàn)黑屏或不顯示，停掉交流電源，拔出模塊檢查內(nèi)部熔斷器是否熔斷，如果熔絲熔斷，說明內(nèi)部元件出現(xiàn)故障，直接更換模塊。

2.3 饋線單元

饋線單元主要發(fā)生的故障是直流接地報警。接地故障是直流系統(tǒng)發(fā)生頻率最高的故障。

1）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生直流接地時，通過直流屏絕緣監(jiān)察表指示情況來綜合判斷，如果是直流正極接地有造成保護(hù)動作的可能，因為一般跳閘線圈（如保護(hù)出口中間繼電器線圈和跳閘線圈等）均接負(fù)極電源，若這些回路中再發(fā)生接地或絕緣不良就會引起保護(hù)誤動作。

2）直流負(fù)極接地與正極接地同一道理，如回路中再有一點接地就有可能保護(hù)拒絕動作或造成開關(guān)越級跳閘，擴大事故范圍。直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，先查找直流接地點，然后再查懷疑點，先試?yán)瓚岩苫芈罚M(jìn)行查找。注意在切斷回路直流電源開關(guān)時時間要短。在查找直流接地時應(yīng)注意必須兩人及以上進(jìn)行，防止人身觸電，做好安全防護(hù)；防止保護(hù)誤動作，在瞬時斷開保護(hù)電源前，應(yīng)解除可能誤動作的保護(hù)。

3）當(dāng)采用上述方法查找直流接地現(xiàn)象仍不消失時，在做好安全措施以后，在直流屏內(nèi)部查找，蓄電池組連線是否接地，若是接地大多都是電池組連線過熱老化、絕緣降低，造成與直流屏外殼接地。重新更換連線或加裝絕緣套管，注意拆卸連線時停掉充電開關(guān)，帶上絕緣手套，避免拆卸時工具與外殼接地。直流系統(tǒng)受潮多處絕緣下降都會造成接地故障，用風(fēng)扇吹或用燈泡烘烤法除濕均可。

2.4 蓄電池單元

每組是由18塊單個12V電池串接而成，共有兩組電池組組成，主要故障電池組過壓報警、欠壓報警；單體電池過、欠壓報警；電池組熔斷器報警、電池組容量報警、電池溫度報警和電池組監(jiān)測通訊中斷報警。

1）電池組過壓報警

（1）檢查該項報警設(shè)定值是否正確（一般設(shè)定255V），如不正確，請重新設(shè)定此值。

（2）測量充電模塊輸出電壓與電池組端電壓是否一致，若輸出不正常，檢查充電模塊的充電模式（均充、浮充），均充和浮充的電壓值是否與電池組過壓值相矛盾。

2）電池組欠壓報警

（1）檢查電池欠壓報警設(shè)定值是否太高，一般設(shè)定為195V，如果高于此值請重新設(shè)定。

一些水利工程施工單位為了控制成本，招聘的施工人員和現(xiàn)場管理人員業(yè)務(wù)水平較低，將會嚴(yán)重影響水利施工項目的質(zhì)量和管理水平。

（2）檢查電池組連接是否有虛接或脫落現(xiàn)象，如果有虛接請重新連接好。

（3）檢查充電模塊輸出電壓是否正常，如果輸出電壓正常檢查直流充電回路熔斷器是否熔斷，若熔斷查找熔斷的原因，處理故障完后再更換新的熔斷器。

（4）電池電壓異常低或為零，多位內(nèi)部短路引起，此時要更換新電池。更換電池時一定要注意安全，以防觸電。

3）單體電池過、欠壓報警

（1）檢查系統(tǒng)電壓上限和下線設(shè)定是否正確，一般單個電池過壓值設(shè)定 13V，欠壓值 11.5V，單節(jié)電池的電壓可以通過監(jiān)控系統(tǒng)里的電池巡檢看到，如果電池電壓高于或低于設(shè)定值都發(fā)生報警，若設(shè)定不是此值再重新設(shè)定。如果單節(jié)電池電壓超過此值，測量一下充電電壓是否過高，若是調(diào)整充電電壓。如果單節(jié)電池電壓低于設(shè)定值，對電池進(jìn)行均充，若電壓還達(dá)不到就要，很可能電池性能不行，更換新的電池。

（2）如果每組里單節(jié)電池最高電壓和最低電壓相差1.1V系統(tǒng)會發(fā)生電池超差報警，處理方法就是把充電模塊設(shè)定均充，對電池組進(jìn)行均充，注意均充時間不要超過4h。

（3）電池放電以后充電初期也會發(fā)生欠壓報警，這種情況屬于正常情況，待充電一段時間后報警會自動消失。

4）電池組組熔斷器報警

（1）測量一下熔斷絲是否熔斷，電池組短路或有大電流合閘都會造成熔斷器熔斷，此時，電池充電電流無指示，查明原因后更換熔斷器。

（2）熔斷器輔助接點故障會造成系統(tǒng)誤報警，此時，電池組有電流指示。檢查熔斷器輔助開關(guān)彈簧是否彈出，若是彈出，可能是大電流合閘造成的，重新更換新輔助開關(guān)，彈簧沒彈出，報警信號還有，測量輔助接點是否導(dǎo)通，若導(dǎo)通很可能輔助開關(guān)出線處灰塵太多或者有異物掉入引起。用毛刷清掃即可。

5）電池組容量報警

當(dāng)蓄電池充電系統(tǒng)異常時，長期使用電池組供電時，造成蓄電池容量過低，此時電池組電壓將降的很低，應(yīng)盡快給電池充電，否則將對蓄電池組造成嚴(yán)重?fù)p害。

6）電池溫度報警

當(dāng)電池長期處于均充狀態(tài)時或浮充電壓過高時，將造成蓄電池溫度升高，此時應(yīng)檢查充電系統(tǒng)是否在均充狀態(tài)，應(yīng)強制把均充狀態(tài)改為浮充狀態(tài)。同時采取相應(yīng)的降溫措施（如風(fēng)扇、空調(diào)），否則會縮短蓄電池的使用壽命。

7）電池組監(jiān)測通信中斷報警

（1）當(dāng)此報警出現(xiàn)時，檢查電池監(jiān)測模塊插頭是否插緊，再檢查一下監(jiān)測模塊與監(jiān)控后臺相連的通訊接口連接是否妥當(dāng)，拔下重新插牢。

（2）將插頭打開，檢查是否有斷線。

（3）檢查每塊電池的通訊連線連接是否牢靠。

（4）以上故障若都不是，則是軟件故障，聯(lián)系廠家解決。

3 故障預(yù)防措施

1）對直流屏定期檢查和維護(hù)。

2）檢查蓄電池各接點接觸應(yīng)良好，無發(fā)熱、氧化現(xiàn)象，對個別電池溫度過高時，應(yīng)盡快查找原因。

3）加強直流屏巡檢，檢查工作狀態(tài)情況，包括交流輸入電壓正常、無缺相；直流輸出電壓正常，充電模塊運行是否正常（風(fēng)扇是否堵轉(zhuǎn)、模塊是否過熱、充電狀態(tài)），監(jiān)控系統(tǒng)運行是否正常。

4）觀察各指示表指示情況，直流系統(tǒng)絕緣是否良好，并詳細(xì)做好記錄。

4 結(jié)論

以上介紹了幾種故障處理方法幾乎包含了直流系統(tǒng)在運行過程中常見的所有故障情況，參照以上分析方法直流系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，將會達(dá)到提前預(yù)防故障的作用。即使出現(xiàn)故障也會快速查處原因，使系統(tǒng)及時恢復(fù)運行。加強直流系統(tǒng)日常重點部位檢查，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，是確保變電所可靠運行的重要保障。

[1]李堅,郭建文.變電所運行及設(shè)備管理技術(shù)問答[M].北京:中國電力出版社,2005.

[2]劉元津.變電所運行與事故處理[M].北京:中國電力出版社,2002.