直流系统运行维护常见故障处理方法8.docx
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直流系统运行维护常见故障处理方法8
四川嘉陵江新政航电开发有限公司应急预案
直流系统事故应急预案
1总则
1.1编制目的
为了有效预防及应对直流系统异常运行事故的发生，规范直流系统的运行管理，提高电厂各级人员对直流系统异常运行及事故的应急处理能力，消除事故隐患，最大限度地减少事故造成的危害，保障正常的生产秩序，结合公司实际，特制定本预案。
1.2编制依据
依据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国电力法》、《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》、《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》、《直流系统运行规程》等相关法律、法规。
1.3适用范围
本预案仅适用于四川嘉陵江新政航电开发有限公司。
2应急处置基本原则
2.1重视直流系统异常运行及事故的危害，坚持长效预防管理与应急处置相结合，做好应对直流系统异常运行及事故处理的各项准备和应急处置工作。
2.2加强设备的日常维护和检查，及时发现和消除安全隐患。
2.3发生突发事件时，应确保事故抢险期间不发生人员误操作、人身伤害事件，避免造成设备损坏等意外事故发生。
3系统概述
3.1直流系统的作用是为操作、测量、信号以及机组起励、通讯设备、站级计算机、继电保护及自动装置、事故照明等提供电源。
3.2直流母线为单母线分段，共有两段直流母线。
3.3直流系统由一套逆变电源装置及一套绝缘监测装置组成,每套装置由1面充电装置、1面馈电柜、1组蓄电池等组成。
3.3.1HYJJ-1A绝缘监测装置实现对两段直流母线及分支回路的绝缘监视（技术参数见附录）；
3.3.2逆变电源装置，提供事故时应急照明，技术参数见附录；
3.3.3每套装置由6个充电模块，一套监控模块（分别与上位机实现通讯连接），一套绝缘监测单元、蓄电池检测单元、交流配电、直流馈电、蓄电池组等；
3.3.3.1每套装置交流进线回路上安装了一套C级防雷器和D级防雷器；交流配电的两路交流电（分别取自厂用400VⅠ、Ⅱ段）互为备用工作，经交流输入开关接入，交流接触器切换后，由充电模块空气开关分路供给各个充电模块；
3.3.3.2充电模块完成AC/DC转换，具有完善的保护及告警功能，包括输入过/欠电压、缺相、输出过/欠压等；充电机正常运行时，除向直流负荷供电的同时，还以0.2A的电流向蓄电池进行浮充（即浮充方式）；（充电机的输入、输出、保护特性见附录）；
3.3.3.3每段直流系统配有一套HYDJ－3A电池检测仪
3.3.3.4本厂有两组蓄电池，每组由103支T2V400E/A型蓄电池组成，容量为400AH；
4事件类型及危害程度
4.1事件类型
4.1.1直流系统开关保护跳闸
4.1.2直流系统接地故障
4.1.3直流系统输入电源故障
4.1.4直流系统蓄电池故障
4.1.5误操作事故
4.1.6高频开关电源故障
4.1.7直流系统二次设备故障
4.2危害程度
在直流电源系统发生故障时，可能使信号装置、继电保护及自动装置、操作机构等拒动或误动作；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，从而造成或扩大事故。
4.3事故原因
4.3.1在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等，在绝缘老化破损、机械振动、灰尘沉淀、金属生锈、潮湿、漏水等各种因素的作用下，不可避免的发生直流系统接地。
4.3.2因不熟悉直流设备、回路，不熟悉运行规程，误操作引起直流系统故障，造成保护开关跳闸。
4.3.3对蓄电池检查不细，维护不够，充放电不正常，致使运行时容量下降，电压不足，在系统发生故障时，保护不能正常动作，开关不能跳闸。
4.3.4熔断器或开关上、下级之间没有配合或配合不当，分支回路的故障，造成总熔断器（开关）熔断（跳闸），使直流失压；投入熔断器前，没有检查熔断座与熔断器是否可靠，导致部分熔断器接触不良，压降过大引起直流系统故障。
4.3.5由于设计不合理，制造质量问题，直流控制回路和直流信号回路、直流操作回路混在一起，导致信号电源退出或故障时引起保护误跳闸。
4.3.6开关电源本身质量或使用年限问题，引起开关电源故障。
4.3.7交流电源故障引起直流系统输入电源故障。
5组织机构及职责
5.1组织机构
5.1.1应急领导小组
组长：
罗宗全副组长：
陈俊、谭昌福成员：
彭建平、喻泽荣、曾建、何波5.1.2领导小组下设办公室，办公室挂靠生产经营处。
主任：
彭建平副主任：
黎建明、甘洪涛成员：
肖书宝、马健、李菊、李小兰、陈伟、谢荣
5.1.3各专业应急组
5.1.3.1运行应急组：
当值值长及成员
5.1.3.2检修应急组：
肖书宝、马健、王超、李小兰、陈伟、谢荣
5.1.3.3物质保障应急组：
邹同升、杨春霞、杨柳
5.2职责
5.2.1领导小组职责
5.2.1.1检查、监督公司各部门做好直流系统异常运行的预防和应对措施。
5.2.1.2组织审核、评审、实施本预案，根据实际情况提出修订意见。
5.2.1.3在异常运行事故发生后，根据情况启动应急预案；事故消除后，宣布结束应急行动。
5.2.1.4审查抢险现场安全措施，督促各级人员、各部门在事故时按预案进行工作并督促相关部门执行到位。
5.2.1.5汇总现场事故应急救援的各项信息，并根据信息对事故现场的危害辨识及评估。
5.2.1.6组织指挥应急机构各成员及应急救援小组按预定程序进行应急响应，并对应急响应中出现的问题进行决策和协调。
5.2.1.7向上级相关部门上报事故有关信息。
5.2.1.8超过责任范围或能力的，及时请求上级单位或当地政府支援。
5.2.1.9负责组织事故后生产恢复工作，组织或指定人员进行事故调查。
5.2.2办公室职责
5.2.2.1负责领导小组指令的传达。
5.2.2.2负责应急方案的制定，组建应急专业队伍，组织实施和演练。
5.2.2.3检查、督促做好防止直流系统异常运行的预防措施和应急行动的各项准备工作。
5.2.2.4负责事故上报，及时了解现场人员、设备状况，经济损失情况，已采取措施以及事故影响范围，事态发展情况，及时将现场情况向有关领导报告。
5.2.2.5负责协调各应急救援队开展事故应急处理、救援和生产恢复等各项工作。
5.2.2.6参与事故调查，认真分析事故发生的原因，总结应急工作的经验教训，并形成总结报告上报上级有关部门。
5.2.2.7负责抢险现场安全隔离措施的审查和安全监督工作。
5.2.2.8负责发放、采购应急物资。
5.2.3应急小组职责：
5.2.3.1运行应急组
按预案要求、调度命令、运行操作规程进行运行调整、倒闸操作和事故前期处理；协助现场恢复和事故调查工作。
5.2.3.2检修应急组
5.2.3.2.1根据相关信息分析故障原因，查找故障，对设备进行消缺。
5.2.3.2.2提供生产调度通讯保障包括固定电话、移动电话、载波通讯、应急呼叫通讯等，确保生产调度通讯畅通。
5.2.3.2.3负责厂内受损设备的抢修。
5.2.3.2.4协助进行现场恢复以及事故分析、调查工作。
5.2.3.3物质保障应急组
组织和提供事故恢复所需要的备品备件和其它临时性措施所需设施等。
6预防与预警
6.1事故预防
6.1.1加强直流电源和回路的全过程管理，强化运行维护人员的责任心。
严格执行《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》和有关规程的要求。
6.1.2直流电源容量的选择要满足事故时最大冲击负荷的要求。
直流熔断器与相关回路配置应满足的基本要求是：
消除寄生回路，增加保护功能冗余度。
6.1.3直流熔断器按正常负荷与保护动作时冲击负荷大小来配置，上、下级之间必须有配合关系，满足选择性要求。
自动小开关与熔断器配合关系要经试验确定，熔断器之间的配合不但要满足幅值关系，也要满足时间关系。
6.1.4直流操作、控制和信号负荷，必须相对独立，经专用熔断器供电，严禁操作、信号电源回路接控制负荷，以免在操作、信号工作时，造成控制回路故障，防止事故的发生。
6.1.5低压交流回路与直流回路严禁共用电缆。
6.1.6加强运行维护管理工作。
蓄电池必须按照现场运行规程进行维护，按时充放电，保证蓄电池的电压质量和容量。
及时更换不合格的电池，保证蓄电池的正常运行。
熔断器的接触部分应定期检查打磨保证接触部良好。
对使用已久、接触不良的熔断器要及时更换，不能凑合勉强使用。
6.1.7运行维护人员必须熟悉现场运行规程，在直流回路工作时，做好安全措施，防止保护装置误动。
6.1.8正常情况下直流母线电压应保持在220±5V之间，允许在210～230V的范围内变化。
6.1.9直流系统在正常运行时，要经常检查直流屏各种表计、指示灯是否正常。
6.1.10定期检查直流屏内的开关、刀闸接触良好，无过热现象，电缆头无发热、设备清洁、完整等。
6.1.11检查充电机运行声音正常，各接线接触良好，无过热现象发生。
6.1.12经常检查充电机冷却风扇运转正常。
6.1.13微机检测装置在线监测及接地故障定位装置运行正常。
6.1.14具有双回电源供电的直流负荷正常情况下不允许环网运行，应在其规定的解环点处将其解环。
6.1.15双电源供电形成的环网合环前，必须测量解环点上、下端同极性，且电压差不超过2V。
6.1.16双电源供电的负荷不允许停电，防止部分重要负荷失电影响机组安全运行。
6.1.171#、2#充电机不允许长期合环运行。
6.1.18正常情况下，直流系统运行方式应采用标准运行方式。
非标准运行方式时应加强检查，并作好事故预想，当条件成熟时应尽快恢复标准运行方式。
6.1.19事故照明负荷在正常情况下由交流电源供电，直流热备用。
6.2事故预警
当直流系统出现接地、母线短路、电压异常、非标准运行方式、充电机检修、绝缘仪报警等异常情况时均可做为预警启动条件，值长应立即报告办公室并做好相关记录。
7信息报告程序
7.1事故发生后，立即用电话、传真等方式向办公室报告，办公室根据情况向领导小组报告；报告内容包括：
突发事件的发现时间，事件状况，影响及危害范围，是否已经采用应对措施。
7.2现场的报警方式采用电话（对讲机、座机或者移动电话）。
7.324小时的通信、联络方式为中控室录音电话：
相关人员联系方式见附件一。
8应急处置
8.1应急预案的启动
8.1.1上位机发出相应告警信息及直流系统出现异常运行情况时，发现人应立即报告运行当班值长。
8.1.2值长接到报告后或发现有事故现象时，应立即启动应急操作和处理程序，并同时向办公室和各部门报告。
8.1.3办公室接到报告后，应立即启动应急程序。
8.2应急处置
8.2.1充电装置故障的处理
8.2.1.1检查母线电压是否正常，绝缘监测装置是否报有接地信号，负荷电流是否正常。
8.2.1.2退出跳闸开关充电装置，倒为母线联络运行方式。
8.2.1.3检查开关过流、过压、热元件是否动作，各元件有无明显发热，冒烟等异常现象。
8.2.1.4检查交流电源电压是否正常，是否有缺相、上级开关保护动作，上级开关跳闸等现象。
8.2.1.5检查无异常现象后可复归信号试送一次。
8.2.1.6如试送不成功或经外部检查个别元件有过热、冒烟等异常现象，则联系检修人员处理。
8.2.2220V直流系统接地的处理
8.2.2.1用绝缘监测装置判明接地性质是直接接地还是绝缘不良，是正极接地还是负极接地。
8.2.2.2直流接地是否因工作人员工作或漏水等原因造成。
8.2.2.3根据绝缘监测装置选出的回路号进行接地查找。
8.2.2.4出现接地现象后，应禁止其他人员在二次（直流部分）回路上工作，以免造成另一点接地，导致保护的误动。
8.2.2.5确定故障回路后，做好相应措施，涉及保护的应先与调度取得同意。
按先信号和照明部分，后操作部分的原则进行查找。
8.2.2.6对单电源供电的直流负荷一般采用瞬停法，将其电源空气开关瞬时断开，若断开后接地现象消除，恢复送电后，接地现象又出现，则可判断此回路存在接地（若断开空气开关后，故障仍然存在，则立即将其合上）。
8.2.2.7对双电源供电的直流负荷，在寻找接地时，应采用切换电源转移负荷的方法进行不停电的选择，检查直流I、II段母线联络运行，然后将需要切换电源的双回电源供电的直流负荷合环，再断故障段馈电屏相应需要切换电源的双回电源供电的直流负荷的电源开关，最后将直流I、II段母线分段运行，根据接地所在母线是否改变来判断该回路是否存在接地点。
8.2.2.8若故障段各直流负荷选择检查完毕后，接地点仍然未找到，则接地点可能在蓄电池或充电机，此时应先停故障段充电机，再停故障段蓄电池组的顺序，采用短时停电的方式查找，根据接地现象是否消失判断设备是否存在接地点，无故障设备时，及时恢复运行；有接地故障时，做好安全措施通知检修处理。
8.2.2.9若故障段所在所有直流负荷、充电机、蓄电池组均已选择查找完毕，接地点仍然存在，则接地点可能在直流母线上，此时应请示值长，将故障直流母线上双回电源供电的直流负荷倒至另一段未故障母线供电后停运故障直流母线（单电源供电的负荷将失电），通知检修检查处理；
8.2.2.10直流系统不宜长期接地运行，如接地，应及时处理并报告。
8.2.3直流短路的处理
8.2.3.1断开故障充电机控制电源开关，拉开充电机交流输入、直流输出刀闸。
8.2.3.2迅速检查故障母线，汇报值长。
8.2.3.3尽快将故障母线上的双回电源供电的直流负荷切换为另一回电源母线供电。
8.2.3.4检查故障母线段蓄电池出口保险、充电机及交直流保险熔断情况，更换熔断了的保险。
8.2.3.5对直流母线进行全面检查，如无异常，测量母线绝缘合格后试送电，试送不成功，通知检修人员处理。
8.2.3.6在未查明短路原因之前，不能合上直流备用电源开关，若因支路故障引起，应断开该支路开关，再恢复总开关。
8.2.3.7直流保险熔断时，检查其回路有无明显短路点，若无明显短路点，可换上同型号的熔断器试送一次，若再次熔断，严禁再次试送。
8.2.3.8空气开关跳开时，检查其回路有无明显短路点，若无明显短路点，则可试合一次，若再次跳开时，则应查明原因，严禁再次合闸。
8.2.4蓄电池故障的处理
8.2.4.1将蓄电池退出运行，直流母线倒联络运行。
8.2.4.2若充电装置因故停运，蓄电池组电压下降迅速，其原因可能是蓄电池欠充或电池老化，容量不足，应及时进行测试并进行均衡充电。
8.2.4.3个别电池容量不足，应用专用装置对该电池进行充电，如确系电池老化，应进行更换。
8.2.4.4蓄电池壳体胀肚。
造成的原因有：
充电电流过大，充电电压过高，内部有短路或局部放电、温度超标、阀控失灵。
处理方法：
减小充电电流，降低充电电压，检查安全阀体是否堵死。
8.2.5微机监控系统出现“直流母线电压异常”的处理
8.2.5.1应检查直流母线电压是否在合格范围内。
8.2.5.2检查高频开关电源运行是否正常。
8.2.5.3检查直流系统内有无短路现象。
8.2.5.4若无接地或短路时应及时调整高频开关电源直流输出电压。
8.2.5.5若接地或短路时应立即查明故障并及时消除。
8.2.6接地时的注意事项
8.2.6.1直流系统发生接地时，应及时查找消除故障。
8.2.6.2禁止使用灯泡寻找接地点，以防止直流回路短路。
8.2.6.3使用仪表检查接地时，所用仪表的内阻不应小于2000Ω/V。
8.2.6.4当直流系统发生接地时，禁止在二次回路上工作。
8.2.6.5检查直流系统一点接地时，应防止直流系统另一点接地，造成直流短路。
8.2.6.6在查找和处理直流接地事故时，必须两人进行，同时应穿绝缘靴，戴绝缘手套。
8.2.6.7在停电查找直流接地点时应采取必要的安全措施，防止因直流电源中断造成保护误动。
8.2.6.8若查出接地点为线路电缆，则应将此负荷转移到环网另一端供电后再停接地线路。
8.3应急结束
当直流系统恢复标准运行方式，各母线电压正常，充电装置及绝缘监测装置运行正常后由办公室宣布结束本预案，进入正常的生产秩序。
9后期处置
9.1故障发生后应及时总结经验教训，分析事故原因，制定相应反事故措施，举一反三，组织落实实施，防止类似事故再次发生，并完善相应的应急处理预案和处理机制。
9.2电气班应定期将我厂运行中出现的突发事件和采取的应对措施向部门发布，以提高全厂的整体应急处理能力。
10应急保障
10.1装备保障
在积极利用现有装备的基础上，根据应急工作需要，配备必要的备品配件，并保证备品配件处在随时可正常使用的状态。
10.2人员保障
加强抢修维护、应急救援队伍建设，通过日常技能培训和模拟演练等手段提高各类人员的业务素质、技术水平和应急处置能力。
11培训和演习
11.1培训
认真组织员工对应急预案的学习和演练，并通过专业人员的技术交流和研讨，提高应急的业务知识水平。
11.2演习
定期或不定期组织有针对性的演习，加强和完善各部门之间的协调配合工作，并认真进行总结，不断提高。
12附则
12.1随着部门职责或应急资源发生变化，以及实施中发现存在的问题或出现的情况，及时修订完善本预案。
12.1本预案由四川嘉陵江新政航电开发有限公司制定并负责解释。
12.2本预案自印发之日起实施。
附件：
应急通讯（见最后一页，各预案应急通讯录）
直流系统运行、维护、常见故障处理方法
一、运行
（1）、设备在现场经过我公司工程服务人员开通调试正常运行后,就完全移交给贵局运行使用。
在运行中请各个使用单位详细阅读各装置的使用说明书和制定相应的操作规程。
（2）、设备在运行中，运行人员每天要检测系统上各装置（高频开关电源模块、微机控制单元、绝缘检测装置、电池巡检装置等）显示参数，包括系统交直流电压、电流、对地电阻等。
（3）、定期检查系统上的各个装置的参数定值是否正常。
（4）、检测各馈出开关是否在正常位置；熔断器是否工作正常。
（5）、对于一个站使用两套或以上充电装置，每天要巡视各母联开关位置是否正常，一般情况下，一组电池一套充电机。
（6）、定期对蓄电池进行外观检测及连接螺钉有无松动。
（7）、定期检查各组蓄电池浮充电流值。
（8）、定期检查蓄电池端电压和环境温度等。
二、维护
1、.定期清扫保持设备整洁。
2、定期测试、试验（最好一年一次）具体详见以下描述：
2.1各装置参数实际值的测量，装置显示值误差调整。
2.2各个装置参数设置值定期的检查。
2.3单模块输出电压调整校准。
2.4各个装置报警功能试验，同时各个硬接点输出是否正常。
具体实验如下：
1）输出电压调节范围：
进入参数设置屏，将浮充电压设置为电压下限，均充电压设置为电压上限。
在浮充状态，充电机输出电压将自动调到输出电压下限；在均充状态，充电机输出电压将自动调到输出电压上限。
2）输出限流试验：
进入参数设置屏，按要求设置好参数，用假负载或蓄电池组（放电后）在均充状态下进行试验，充电机输出电流应限制在设置值。
3）告警功能调试：
a）充电机无输出：
关所有电源模块，监控器由蓄电池组供电，监控器应报充电机无输出；
b）交流输入过欠压：
关交流输入开关，监控器由蓄电池组供电，监控器应报充电机无输出和交流输入欠压；
c）母线过欠压：
设置母线过欠压告警值，使其在充电机输出电压调节范围内，在浮充或均充状态相互切换下，看告警是否正确；
d）接地告警：
用2-5KΩ电阻分别将正或负母线接地，看接地告警是否正确。
若有支路接地告警检测，用同样方法检测支路接地告警；
e）空气开关脱扣告警：
人为使某路开关脱扣，监控器应告空气开关脱扣；
f）熔断器熔断告警：
人为压下熔丝熔断微动开关，监控器应告空气开关脱扣。
2.5、微机监控单元自动制功能试验
2.6、绝缘检测模拟接地告警实验
2.7、如果系统具有该项功能，电池巡检仪应该单只电压校准检查
2.8、降压装置手动、自动试验
2.9、电池的定期充放电实验，实验方法：
1）首先，在均充状态下对蓄电池组充电直至容量充满；
2）关充电机，接好放电负载对蓄电池按0.1C10进行放电，同时开始计时并记录每节蓄电池端电压。
在放电期间的前8小时，每30分钟记录一次。
第9个小时开始时，每10分钟记录一次。
第10个小时开始时，每1分钟记录一次，直至10小时放电结束。
注意，在放电过程中，如果某一节蓄电池端电压已降到1.8V或5.4V或10.8V时，应立即停止放电，以免蓄电池损坏。
3）蓄电池放电结束后，对蓄电池进行均充直至容量充满。
该充电过程（恒流充电→恒压均充→恒压浮充），泰坦直流系统是自动完成的。
注意：
过度放电会大大缩短蓄电池寿命，甚至永久损坏蓄电池。
2.10、监控装置手动均浮充转换实验
2.11、后台通信功能实验
设备中的监控器、微机绝缘监测装置、蓄电池巡检装置等均需与综自或上位机通信。
串口连接可采用RS232/485，在通信联调时，应注意通信规约、通信地址及波特率的设置。
注意：
由于直流装置处于运行状态，一些试验可能会引起不良反应，试验前应考虑到这种现象，并采取措施，如屏蔽告警上传、投入备用电源等，或采取模拟实验方式。
3、建议交流工作电源每6个月进行一次转换（在两路电源稳定可靠的情况下）
4、建议在装置投运初期，变电站施工调试时，只投入1~2台电源模块供电，完成其他设备的调试工作。
并注意防止蓄电池无人管理造成过放电。
在整个变电站施工结束后，投入其他模块，使直流电源装置正常运行。
5、在条件恶劣变电站，如交流电源不稳定、变电站易遭雷击等，建议在满足负荷要求的情况下，可冷备用1~2台模块，以备特殊情况下的需要。
对冷备用模块可采用半年轮换的方式。
6、蓄电池的使用维护，参考蓄电池使用说明书及相关行业标准。
三、常见故障及处理方法
（1）、交流过欠压故障
1）确认交流输入是否正常；
2）检查交流输入是否正常及空气开关或交流接触器是否在正常运行位置；
3）检查交流采样板上采样变压器和压敏电阻是否损坏；
4）其它原因。
（2）、空气开关脱扣故障
1）首先检查直流馈出空气开关是否有在合闸的位置而信号灯不亮，若有确认此开关是否脱扣；
2）其它原因。
（3）、熔断器熔断故障
1）检查蓄电池组正负极熔断器是否熔断；
2）检查熔断信号继电器是否有问题；
3）其它原因。
（4）、母线过欠压
1）用万用表测量母线电压是否正常；
2）检查充电参数及告警参数设置是否正确；
3）检查降压装置（若有）控制开关是否在自动位置；
4）其它原因。
（5）、母线接地
1）先看微机控制器负对地电压和控母对地电压是否平衡。
如果是负对地电压接近于零，肯定负母线接地。
同样相反。
2）采用高阻抗的万用表实际测量母线对地电压判断有无接地。
3）如果系统配置独立的绝缘检测装置可以直接从该装置上查看。
（6）、模块故障
1）确认电源模块是否有黄灯亮；
2）泰坦电源模块黄灯亮表示交流输入过欠压或直流输出过欠压或电源模块过热，因此首先检查交流输入及直流输出电压是否在允许范围内和模块是否过热；
3）泰坦电源模块当输出过压时，将关断电源输出，只能关机后再开机恢复。
因此当确认外部都正常时，关告警电源模块后再开电源模块，看电源模块黄灯是否还亮，若还亮，则表示模块有故障。
（7）、绝缘检测装置故
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