水力發(fā)電廠直流系統(tǒng)故障分析與處理

谷崢 王軍 侯桂欣

摘 要：直流系統(tǒng)是水利發(fā)電廠的重要組成部分，其運(yùn)行的可靠性關(guān)系到電廠及電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定。隨著大量新型技術(shù)設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，直流系統(tǒng)的故障檢修和維護(hù)也越來越受到人們的關(guān)注，因此，加強(qiáng)直流系統(tǒng)故障分析是確保發(fā)電廠安全運(yùn)行的重要舉措。

關(guān)鍵詞：水利發(fā)電廠；直流系統(tǒng)；故障分析

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

水利發(fā)電廠直流系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性、綜合性，很容易在運(yùn)行中因?yàn)椴僮鞑划?dāng)、設(shè)備老化、天氣等因素發(fā)生熔斷、跳閘等問題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)直接影響發(fā)電廠的安全隱定性，帶來一定的安全隱患，為此，在實(shí)際工作中，加強(qiáng)對(duì)直流系統(tǒng)故障原因的分析效率顯得尤為重要。下面就將對(duì)水力發(fā)電廠直流系統(tǒng)故障分析和處理的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 發(fā)電廠直流系統(tǒng)的具體作用

直流系統(tǒng)對(duì)于保證發(fā)電廠運(yùn)行安全、穩(wěn)定，提升電流供應(yīng)效率有著重要意義。直流電源作為發(fā)電廠內(nèi)微機(jī)保護(hù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、開關(guān)閘操作以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中主要的電能輸送系統(tǒng)，其運(yùn)行的質(zhì)量將直接決定各系統(tǒng)的有效性，一旦發(fā)生故障，不僅會(huì)造成電流供應(yīng)的切斷，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備因突然斷電而出現(xiàn)不同問題，影響其他系統(tǒng)的使用。同時(shí)直流系統(tǒng)對(duì)于回路控制和保護(hù)也有著重要作用，因此要加強(qiáng)對(duì)直流系統(tǒng)的故障檢修，保證自身運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，以確保發(fā)電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 水利發(fā)電廠直流系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因

由于直流系統(tǒng)具有復(fù)雜性，通過對(duì)直流系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的觀察，可以將故障問題概括為系統(tǒng)故障、接地?fù)p壞故障這兩方面。

造成系統(tǒng)故障的原因主要有：回路瞬間或者長期處在接地狀態(tài)下導(dǎo)致的系統(tǒng)故障；回路材料質(zhì)量和性能不合格，在使用過程中會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重磨損導(dǎo)致的系統(tǒng)故障；回路或者設(shè)備受到環(huán)境的影響或污染，導(dǎo)致絕緣盒出現(xiàn)不同程度的損壞，如潮氣侵襲等，或者降低絕緣性能造成的故障；人為作用下，金屬元件出現(xiàn)脫落導(dǎo)致的直流二次故障；在線路設(shè)置時(shí)，元件連接方式不正確也會(huì)引起系統(tǒng)故障。

造成接地?fù)p壞故障的原因有：一是由于變壓器瓦斯繼電器位置出現(xiàn)接觸不嚴(yán)、防水性能減弱，使得接地絕緣損壞；二是由于雨水的侵蝕使室內(nèi)端子受潮，造成接地?fù)p壞；三是由于電纜芯線質(zhì)量不佳、機(jī)械力度小，在外力作用下出現(xiàn)接地?fù)p壞現(xiàn)象；四是由于施工中操作失誤造成的接地?fù)p壞；五是電磁閥在應(yīng)用過程中存在的滲水問題導(dǎo)致接地故障；六是直流線與裸露直流母線存在的短路現(xiàn)象造成的故障。

3 水力發(fā)電廠直流系統(tǒng)故障的處理方式

在對(duì)水電直流系統(tǒng)故障進(jìn)行排除時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)直流故障的重視，找出接地故障產(chǎn)生的原因，制定合理解決措施，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了確保直流系統(tǒng)故障檢測的準(zhǔn)確性和可靠性，通常會(huì)采用拉回路和直流節(jié)點(diǎn)選線檢查裝置檢測這兩種方法，有效避免因接地點(diǎn)多、自然環(huán)境，設(shè)備絕緣等多種不利因素對(duì)故障檢測的影響，提升故障處理效率。

拉回路法相對(duì)較為簡單，只是將回路電源關(guān)閉三分鐘左右，之后利用信號(hào)、照明，操作回路，對(duì)保護(hù)回路的相關(guān)處理方式進(jìn)行檢測，即可找出故障原因，科學(xué)處理該問題。不過其在實(shí)際應(yīng)用中還存在一定的不足，很容易引起事故的發(fā)生。首先，在操作過程中，會(huì)因?yàn)槎蜗到y(tǒng)施工導(dǎo)致回路無法關(guān)閉等問題的出現(xiàn)，這樣很難進(jìn)行后期操作，無法找出故障點(diǎn)和原因；其次，在關(guān)閉回路電源時(shí)，勢(shì)必會(huì)中斷微機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，無法實(shí)現(xiàn)回路的控制和保護(hù)，很容易引起事故的發(fā)生。

直流節(jié)點(diǎn)選線檢查裝置檢測法是通過在線檢測的方式，將直流系統(tǒng)中存在的故障問題進(jìn)行及時(shí)識(shí)別并上傳到微機(jī)上，使工作人員直觀了解故障問題，然后制定好相應(yīng)的解決措施。不過該方法在使用過程中，只能顯示故障問題，卻不能準(zhǔn)確判斷出接地位置，在故障排查方面會(huì)消耗很多的時(shí)間。

直流系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，先連通符合測流的有效運(yùn)行，之后再對(duì)回路開關(guān)進(jìn)行選擇，然后才能利用拉路法完成處理，提升故障檢修效率。而在排除短路故障時(shí)，需要對(duì)跳閘開關(guān)以及保險(xiǎn)期熔斷情況實(shí)行合理分析，明確故障點(diǎn)后通過隔離供電提升故障和電能的輸送效率。

4 水力發(fā)電廠直流系統(tǒng)故障排查的注意事項(xiàng)

4.1 氣候、環(huán)境問題

氣候和環(huán)境因素對(duì)于直流系統(tǒng)的運(yùn)行有著直接影響，所以在故障排查時(shí)，應(yīng)對(duì)這兩方面內(nèi)容予以重點(diǎn)關(guān)注。直流系統(tǒng)的運(yùn)行情況會(huì)受到氣候和環(huán)境的變化而出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，進(jìn)而造成接地故障的產(chǎn)生。因此，在實(shí)行事故排查時(shí)，應(yīng)先對(duì)這方面因素進(jìn)行檢測，及時(shí)找出故障產(chǎn)生原因，制定合理解決措施，減少重大事故的發(fā)生。

4.2 絕緣測問題

為了保證直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行，應(yīng)該對(duì)地絕緣開展定期實(shí)時(shí)檢驗(yàn)工作，保證絕緣測的質(zhì)量。與此同時(shí)在檢測過程中，要將檢測工作細(xì)化到每個(gè)直流電路回路中，并將存在絕緣性較差的線路實(shí)行及時(shí)準(zhǔn)確的記載，且在陰雨天氣下，對(duì)其重點(diǎn)檢測，以此減少問題發(fā)生，保證系統(tǒng)運(yùn)行效率。

4.3 回路檢測問題

針對(duì)信號(hào)回路問題，是要在故障排查中最先注意的檢測對(duì)象，當(dāng)事故對(duì)回路進(jìn)行照明后，再實(shí)施相應(yīng)操作，以此加強(qiáng)回路控制和保護(hù)的效果，降低故障的影響。再者，在故障排查中，還要對(duì)絕緣性較差的回路實(shí)行重點(diǎn)檢查和處理，維護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

4.4 環(huán)路開關(guān)問題

在環(huán)路直流系統(tǒng)故障排查時(shí)，要先對(duì)開回路開關(guān)開展檢查工作，如果發(fā)現(xiàn)其中存在故障問題，要通過細(xì)致的分析和精確的查找來找出故障產(chǎn)生位置和原因，制定合理解決措施，提高故障處理效率。

4.5 裝置問題

故障排查所使用的裝置應(yīng)該以高精度查找裝置為主，這主要是因?yàn)樵诮拥毓收习l(fā)生時(shí)，其接地點(diǎn)可能為多個(gè)，通過高精度查找設(shè)備能夠更加精確的掌握故障點(diǎn)位置，再通過對(duì)故障原因的分析制定合理的處理措施，提高故障處理效率。另外，在裝置使用過程中，最好先從嚴(yán)重故障位置開始檢查，以加快故障排查速度。

5 結(jié)語

伴隨著我國電力行業(yè)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)開始向著超高壓、大容量的方向邁進(jìn)，這在一定程度上也提高了對(duì)電廠直流系統(tǒng)的維護(hù)要求。相關(guān)部門或企業(yè)有必要加大對(duì)直流系統(tǒng)維護(hù)的關(guān)注力度，結(jié)合實(shí)際情況，運(yùn)用合理的檢測維護(hù)方式，減少故障的產(chǎn)生，進(jìn)而增強(qiáng)直流系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，維護(hù)電廠運(yùn)行的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]董德，魏林邦，江雨等.水力發(fā)電廠直流系統(tǒng)故障分析與處理[J].電氣技術(shù)，2017，18（06）.