《化工企业10KV开闭所直流系统维护与常见故障处理》
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摘 要：开闭所是化工企业中电力控制中心,因化工生产连续性和不间断性,对供电系统提出了极高的要求,其中电力系统的二次回路,担负着对一次主回路进行监测、控制和测量,在电力系统中,起着极其重要的作用.本文对常见开闭所直流系统进行简要分析,并分析常见故障及处理措施,为相关人员在工作中提供帮助.
关键词：主回路;直流屏;二次回路;浮充电;直流接地
前言
一般化工企业,根据负荷特点及电力系统控制的可靠性,在负荷集中的区域设立开闭所,直流控制系统作为一个独立的系统,不受主回路影响,在主回路故障的情况下,仍能为主回路提供安全可靠的电源,为系统测量、监测、控制、信号、继电保护及直流事故照明等负载供电,直流系统一旦失效,整个开闭所将处于失控状态,一旦主电路发生故障,故障部位无法切除,将会产生极其严重的后果,故直流系统在日常的维护中及其重要,能否对故障准确判断与及时处理会影响整个开闭所安全可靠运行.
一、开闭所直流系统的组成
开闭所直流电源由直流屏提供,其由交流配电单元、充电单元、蓄电池单元、电池组巡检单元、绝缘监测单元、蓄电池组电源巡检单元等组成.常规直流供电采用单母线分段双电源双充的供电方式.直流配电屏进线由开闭所接入380V交流电,经整流装置装换为220V或110V直流电输出,为直流母线供电,蓄电池组与整流装置输出端并列接入直流母线.这样,整流装置一方面通过直流母线为其所带的负载供电,同时对并接的蓄电池组进行浮充电.当交流故障时,直流输出装换为由蓄电池组供电,电池组采用阀控铅酸蓄电池组.蓄电池多数采用充电高频智能开关电源充电装置,也有部分采用相控整流充电.
二、直流系统故障对系统的影响
直流系统故障多是直流接地故障,当一点接地时,其虽不能对整个供电系统造成直接影响,对系统影响轻微,检修人员查清故障点,及时消除处理,不会对系统造成影响.但当直流系统有两点接地,则整个电力系统将受到严重影响,将会造成信号装置、测控装置、继电保护装置误动,断路器误动或拒动,该类故障,危害极大,对该类故障严密监控,及时消除,以防事故扩大.
三、直流系统常见问题及对策
3.1交流系统对直流供电系统的影响
开闭所供配电系统中,交直流共存,而直流系统的抗干扰能力较弱,特别是当交流系统异常,将会对直流系统的供电产生影响,严重时,将使直流系统的供电电压失去稳定性,为了及時判断故障部位及事故后的问题查询,通过智能监控模块对系统运行情况进行记录,当发生故障时,通过后台计算机中心对历史数据分析,准确判定故障,同时可对故障进行分类,进而针对出现的同类问题做出对策及采取措施.
3.2高频充电装置
3.2.1充电单元故障
充电单元为直流系统负载提供正工作的电源,同时为蓄电池进行充电,目前所配置的直流屏均装设微机综保,可对电源充电单元进行集中控制及监视,所有充电单元模块显示屏无显示时,各指示灯不亮,即可判断高频开关电源无输入或输入电源不正常,可通过测量直流屏交流输入端三相电源电压及充电装置输入端电压,判断故障部位.当只有某一个充电模块出现故障时,由于充电/浮充电装置采用多个高频开关电源模块并联,N+1热备份,一个充电模块故障,可切出系统,维修或更换故障模块,不影响系统的正常运行.
3.2.2电源单元工作异常
直流系统平时工作负荷在80%左右,当直流处于过负荷连续运行时,会对直流模块造成损毁,直流系统模块在实际使用中按N+1的容量配置,当其中一块模块故障时,可切出系统,其他模块仍可保持正常工作,通常是不会出现超负荷运行,然而在一些实际使用中,因单个电源无法满足一个开闭所所带负荷的需求,直流电源由多个单元并列组成,这样,当出现某个电源模块故障时,其他模块就会出现超负荷运行,出现这种情况,应及时切除故障模块,同时投入备用模块,让系统处于正常负荷状态.
3.3蓄电池组异常情况及处理措施
我们常用的铅酸免维护电池的使用寿命为三到五年,在使用寿命期,可通过以下步骤排查故障
3.3.1检查主接线部分,排查连接线是否牢固可靠,布线是否干净清洁,发现异常及时处理.
3.3.2测量每节电池的标称电压和浮充电压（充电状态和浮充电状态两种情况）如出现异常,则表明电池有问题,及时维修或更换.
3.3.3电池测量方法,测量前,必须断开交流供电输入端,使充电单元不在充电状态,通过放电装置放点,测量并记录放电电流及放电时间,核对整套电池的状态,一般当电池使用年限达到五年,即使充放电电流及放电时间在标称范围内,也应及时更换电池.
3.4直流系统接地原因及处理措施
3.4.1直流接地
3.4.2直流接地的危害
（1）接地的种类：因直流系统结构的复杂,接地故障呈现多样性,根据接地故障类型,大致可分为正极接地、负极接地、一点接地、多点接地、环网接地等多种情况.
（2）正极接地：常规的直流控制系统,断路器跳闸线圈均接电源负极,所以,当正极接地,可造成断路器出现误动跳闸,造成事故.
（3）负极接地：负极接地,相当于将断路器短接,当系统出现故障时,综保动作,但断路器跳闸线圈无控制电压,断路器将会拒动,出现事故扩大.
通过直流控制原理分析,当直流系统有一点接地,对二次系统不会造成事故,但当二点或多点接地时,则可引起断路器误动或拒动,在实际工作中,当监控装置发出接地报警信号,已表明直流系统存在接地点,维护人员应及时查找故障点并消除.
3.4.3直流接地故障的查找及处理常见方法
直流回流分布广,故障呈现隐蔽性,通常直流接地故障查找遵循先室外后室内,先负荷后电源,先信号照明后操作控制线路的原则,常用的方法有拉回路法、接地装置选线监测法、直流接地故障定位仪定位法.
（1）拉回路法：逐一切断各直流分支回路,若切除某一分支回流路后,直流接地故障消除,则可判定该回路存在直流接地故障,若故障一直存在,则可判定该回路正常,可按此法逐一查找,直至将所有接地点确定.使用该方法,因二次回路的复杂性,极易引起人为跳闸事件,故应谨慎操作.
（2）接地装置选线监测法：由在线监测装置对直流绝缘进行监测,可随时监控直流系统的接地故障,可确定某回路或直流存在接地故障,无法准确判定接地点,另因系统分布电容的影响,极易造成误判,对接地装置的精度要求较高.
（3）直流接地故障定位仪定位法：这是一种简易、便携的监测方法,可不切断直流回路,可带电操作,极大提高了操作的安全性,如果选用较高登记的定位仪,可避免外界影响,测量精度较高.
随着科技日新月异,计算机技术的飞跃发展,对直流系统的故障的查询已趋于计算机化,但有些故障还许我们周密判定,才可根除隐患,因此我们现场技术人员不仅要掌握直流供电系统的原理,更要善于总结实际中遇到的各类故障,举一反三,精准定位故障,确保整个开闭所供电的安全可靠运行.
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作者简介：
李志辉 , 男 ,1975年10月生, 汉, 山西省长治市 人 ,本科 ,初级工程师,研究方向：变频器的使用安装和维护.
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开闭所和系统维护引用文献:
[1] 开闭所和系统维护专科毕业论文范文 开闭所和系统维护方面大学毕业论文范文5000字
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