直流系统故障分析及处理培训课件

1、对直流系统接地故障分析处理 直流系统的用电负荷极为重要,供给继电保护、控制、信号、 计算机监控、事故照明、交流不间断电源等，对供电的可靠性要 求很高。直流系统的可靠性是保障变电所安全运行的决定条件之一。 一、直流系统故障接地的分析 直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多、且较长。所以，很容易受尘土、潮气的腐蚀，使某些绝缘薄弱元件绝缘降低，甚至绝缘破坏造成直流接地。分析直流接地的原因有如下几个方面： 1、二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低，或年久失修、严重老化。或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。 2、二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒进水，使直流对地绝缘严重下降。

2、 3、小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障，如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路；某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件，掉落在带电回路上。二、直流系统接地故障的危害 直流接地故障中，危害较大的是两点接地，可能造成严重后果。 直流系统发生两点接地故障，便可能构成接地短路，造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动，或造成直流保险熔断，使保护及自动装置、控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地，还可能将某些继电器短接，不能动作于跳闸、致使越级跳闸。 1直流正极接地，有使保护及自动装置误动的可能。因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通，若这些回路再发生一直接地，就可能引起

3、误动作。如图：直流接地发生A、B两点时，将1LJ、2LJ接点短接，使ZJ误动作跳闸。A、C两点接地时，ZJ接点被短接而误动作跳闸。A、D两点，F、D两点接地，同样都能造成开关误跳闸。同理，两点接地还可能造成误合闸，误报信号。 2、直流负极接地，有使保护自动装置拒绝动作的可能。因为，跳、合闸线圈、保护继电器会在这些回路再有一点接地时，线圈被接地点短接而不能动作。同时，直流回路短路电流会使电源保险熔断，并且可能烧坏继电器接点，保险熔断会失去保护及操作电源。如图所示：直流接地故障发生在 B、E 两点，ZJ线圈被短接，保护动作时ZJ不能动作，开关 将不能跳闸且保险将会。D、E两点接地时，TQ线圈被短接

4、， 保护动作时及操作时开关拒跳，同理，两点接地开关也可能 合不上。 直流系统接地故障，不仅对设备不利，而且对整个电力系统的 安全构成威胁。因此，规程上规定直流接地达到下述情况时，应停止直流网络上的一切工作，并进行选择查找接地点，防止造成两点接地。 1、直流电源为220伏者，接地在50伏以上。 2、直流电源为24伏者，接地在6伏以上。 三、直流系统接地故障的处理： 查找直流接地故障的一般顺序和方法： 1、分清接地故障的极性，分析故障发生的原因。 2、若站内二次回路有工作，或有设备检修试验，应立即停止。拉开其工作电源，看信号是否消除。 3、用分网法缩小查找范围，将直流系统分成几个不相联系的部分。注

5、意：不能使保护失去电源，操作电源尽量用蓄电池带。4、对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路，利用“瞬时停电”的 方法，查该分路中所带回路有无接地故障。5、对于重要的直流负荷，用转移负荷法，查该分路而带回路有无接地 故障。查找直流系统接地故障，后随时与调度联系，并由二人及以上配合 进行，其中一人操作，一人监护并监视表计指示及信号的变化。利用瞬时停电的方法 选择直流接地时，应按照下列顺序进行： 断开现场临时工作电源； 断合事故照明回路； 断合通信电源； 断合附属设备； 断合充电回路； 断合合闸回路； 断合信号回路； 断合操作回路； 断合蓄电池回路； 在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点，则应考虑

6、同极性两点接地。当发现接地在某一回路后，有环路的应先解环，再进一步采用取保险及拆端子的办法，直至找到故障点并消除。 四、 查找接地故障时的注意事项： 1、瞬停直流电源时，应经调度同意，时间不应超过3秒钟，动作应迅速，防止失去保护电源及带有重合闸电源的时间过长。 2、为防止误判断，观察接地现象是否消失时，应从信号、光字牌和绝缘监察表计指示情况综合判断。 3、尽量避免在高峰负荷时进行 4、防止人为造成短路或另一点接地，导致误跳闸。 5、按符合实际的图纸进行，防止拆错端子线头，防止恢复接线时遗留或接错；所拆线头应做好记录和标记。 6、使用仪表检查时，表计内阻应不低于2000欧/伏。 7、查找故障，必

7、须二人及以上进行，防止人身触电，做好安全监护。 8、防止保护误动作，必要时在顺断操作电源前，解除可能误动的保护，操作电源正常后再投入保护。 现以变电站直流接地为例 直流接地是变电所经常出现的一个小问题，变电所的保护无论是采用常规、还是微机的，其故障的查找方法都是一致的。其查找原则是先分母线；再分段；再次分回路的顺序来进行。使用的仪表是500 V接地电阻仪和万用表。 1 直流屏分母线排查 变电所中的直流屏充电机不论是采用桥式整流，还是脉宽变频技术，都有直流监控装置。当直流接地时，光字牌、监控装置的液晶显示屏或后台机都会出现告警，会看到直流接地（直流压差告警）信号。此时应先找直流屏的输出面板，可看

8、到一系列直流输出开关（保险），那些开关大致可分为动力直流部分和控制、保护直流部分。此时开始分母线排查。首先，选择动力直流部分。 每个变电所的动力直流都与具体的电压等级分用不同的开关控制，因此要按开关排列顺序依次拉开开关，一定要每拉一路就观察直流屏的监控单元情况，如果当拉开某路后告警信号消失，可以判断就是该路接地。为了进一步确定，再次合上该路开关，如果告警信号再次出现，可以断定就是此路接地。此时可以断开该开关，根据该开关的标示文字，找到该电缆，然后用工具解除该电缆，根据现场具体情况，开始分段解除并联的电缆，运用500 V接地电阻仪分段判断是否接地，当找到是某一段时，再根据与该段电缆相连的开关情况

9、具体判断即可。如果当全部动力直流输出开关都拉开后，告警信号还没有消失，可以断定不是动力直流部分接地，恢复动力直流供电后，进行下一步骤。 其次，选择控制、保护直流部分。 变电所的控制、保护直流部分的输出开关较多，对于采用常规保护 的可分控制直流母线、信号母线、复归母线等，每一类可根据被保护装置的电压等级分若干路；对于采用微机保护的可分控制直流母线、单元保护工作电源母线等，每一类又可根据被保护装置的数量分为若干路。其选择步骤和方法同上述动力直流部分相同。值得注意一点是，因为监控装置响应需要一定的时间，当拉开某一路时，需要等待10 s的监控装置响应时间即可。2 直流分段排查 在上一步骤排查直流接地过

10、程中，如果选中的是某一段控制直流，在解开该电缆的接头的情形下，进行分段查找故障点的步骤。具体查找的过程如下。 查看施工图纸，确定与该电缆相连各个环节，根据现场的电缆具体走向，断开各个节点，这就是母线分段。原则是：拆解的接头应逐一记录下来，以免恢复接头时造成接线错误。谁拆解的接头，谁恢复，恢复时逐一检查记录的断点，避免遗漏接头。断开各节点后，可先用500 V接地电阻仪，确定是否是与直流屏相连的主电缆接地，如果不是电缆问题，可恢复该电缆与直流屏相连的接头，合上直流屏出口开关，观察直流屏监控单元是否有异常情况，如果没有告警，即可进入下一环节。 当排除不是该电缆故障后，开始逐一恢复已断开的各段控制直流

11、母线的连接，恢复时按主干到分支的顺序进行，如果恢复到某一段直流母线时，直流监控装置出现再次告警，即可断定是该段母线或与该段相连的分支母线接地故障。在此过程尽量不使用500 V接地电阻仪，如果拆解母线不彻底或拆解中出现错误，可以避免烧毁接地电阻仪，或接地电阻仪充电烧蚀与其相连的保护单元线路板上的电子元件。此时需要详细查阅与该母线相连的保护屏原理图纸，通过讨论分析，初步明确进一步排查的路线，理清工作的思路。 通过对保护屏直流回路结构原理的了解，此时拉开该保护屏总的直流开关（保险），运用工具从端子排拆解与该分支母线相连的屏内连线，用万用表确定是否是从端子排至总直流开关的那段连线，拆解完成后，再次确定

12、该线与任何装置不相连，用500 V接地电阻仪确定该线是否屏内接地，如果没有接地，可断定是该屏总直流开关下段有故障，此时可以连接所有拆解的线头，恢复所有母线供电。观察直流监控屏上是否出现告警，如果出现告警，查找遗漏的原因，如果没有，可进行下一环节。 这里要注意：这一工作过程要快，防止保护因断电失效造成越级跳闸。 有些保护屏正在运行，保护单元直流工作电源是不能停的，如线路高频保护、采用光纤通讯的线路纵差等。停电会造成开关误动。现场具体情况还得不同对待。 3 直流分单元回路排查上述已确定是某一保护屏内单元或与屏单元相连的回路接地，这样可以进行分单元回路排查。 首先，拉开本屏所有分支的直流开关（保险）

13、。合上本屏总直流开关（保险），观察直流屏监控装置是否有异常，在没有任何异常情况下，可以依次合上分支直流的开关（保险）进行排查，排查要领和方法同上所述，在排查过程中找到某一保护单元及其回路接地时，恢复其它未接地单元供电，进入下一步骤。 其次，根据有接地单元现场具体情况，详细查阅图纸，进一步分析与 直流母线相连接的具体回路后，依据图纸设计原理、图纸标明的标号和 端子排接线上的标号区分各自回路，从端子排上断开这些回路，如果是主 变的非电量保护单元相连的回路有：本体重瓦斯、本体轻瓦斯、有载重瓦斯、有载轻瓦斯、温度控制器、有载调压、压力释放等；如果是主变的差动回路有：变压器两侧断路器掉闸回路等；如果是变压器的高、低压后备的回路有：双侧的断路器控制、双侧的甲乙隔离开关位置、变压器中性点避雷器隔离位置、母连开关控制、母连隔离位置等；如果是线路的保护要简单的一些，要根据具体情况具体分析，不要遗漏任一回路。断开这些回路一定要