直流系统运行维护常见故障处理方法2.docx

直流系统运行维护常见故障处理方法2.docx

《直流系统运行维护常见故障处理方法2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《直流系统运行维护常见故障处理方法2.docx（39页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

直流系统运行维护常见故障处理方法2

16防止直流系统事故

16.1加强蓄电池组的运行管理和维护。

16.1.1严格控制浮充电方式和运行参数。

浮充电运行的蓄电池组，除制造厂有特殊规定外，一般宜采用恒压方式进行浮充电；如必须采用恒流方式，也应严格控制单体电池电压，防止蓄电池因充电电压过高或过低而损坏。

16.1.2单体电池浮充电压的上、下限，必须按制造厂的要求来控制。

一般情况下单体电池的电压可控制在以下范围内。

固定型防酸隔爆铅酸蓄电池GFD系列：

2.23±0．02（v）

一般铅酸蓄电池GF、GCF系列：

2.15～2.17（v）

阀控式密封铅酸蓄电池GFM、GFMD系列：

2.23±0.02（v）

高倍率镉镍蓄电池：

1.36～1.39（v）

16.1.3浮充电压基本以环境温度20℃～25℃为基准。

若蓄电池室长期偏离基准温度，需按制造厂要求对浮充电压进行相应的调整。

16.1.4必须每日测记一次蓄电池的浮充电压和浮充电流值。

16.2及时进行补充充电，严格控制均衡充电。

16.2.1蓄电池释放能量超过额定容量的20％以上时应立即按制造厂规定的正常充电方法进行补充电，充入容量按已放出容量的110％～120％掌握。

充电过程中注意监测每只蓄电池的端电压，防止单体电池电压超限。

16.2.2下列情况，蓄电池需应进行均衡充电。

16.2.2.1防酸蓄电池在长期充电运行中，个别蓄电池出现硫化，电解液密度下降，电压偏低等情况，采用均衡充电方法，可使蓄电池消除硫化，恢复到良好的运行状态。

16.2.2.2防酸蓄电池定期放电容量试验结束后。

16.2.2.3防酸蓄电池由于全厂停电事故中，蓄电池组大电流长时间放电，释放容量超过额定容量的50％时。

16.2.2.4阀控蓄电池

蓄电池在浮充运行中端电压出现异常，如2v蓄电池组端电压和平均值相差大于50mv，12v蓄电池组端电压和平均值相差大于300mv，如果12v蓄电池组出现两只以上，2v电池组出现三只以上，应进行一次均衡充电。

16.2.3均衡充电的方法

16.2.3.1防酸蓄电池应遵照制造厂说明书的规定。

如找不到说明书，可按下面方法进行：

先采用I10电流对蓄电池组进行恒流充电，当蓄电池组端电压上升到（2.30～2.33）v×n，将自动或手动转为均衡充电，当充电电流减小到0.1I10时，可认为蓄电池组已被充满容量，并自动或手动转为浮充电方式运行。

16.2.3.2阀控蓄电池推荐采用恒压限流法，充电电压控制在2.35v±0.01v（25℃）。

16.2.3.3定期均衡充电一般不宜频繁进行，充电周期＞6个月。

蓄电池组中存在个别异常电池时，应单独处理。

不宜采用对整组蓄电池进行均衡充电的方法解决，以防止多数正常电池被过度充电。

16.3进行定期放电试验，确切掌握蓄电池的实际容量。

16.3.1新安装或大修中更换过电解液的防酸蓄电池组，第一年每六个月进行一次核对性放电；运行一年后的防酸蓄电池组，1至2年进行一次核对性放电试验。

16.3.2新安装的阀控蓄电池组，应进行全核对性放电，以后每隔2至3年进行一次核对性放电试验。

运行6年以后的阀控蓄电池组，应每年做一次核对性放电试验。

16.4做好蓄电池的维护工作。

16.4.1一至二周测一次防酸蓄电池单体电压和比重。

16.4.2测量时，发现蓄电池组存在欠充或过充问题，应立即调整充电电压和浮充电流。

16.4.3必须保证蓄电池电压、比重测量的准确性，测量表计要满足要求。

16.4.4防酸蓄电池运行中电解液液位必须保持在高低位线之间，液位降低时应补充蒸馏水。

调解电解液的比重应在完全充电后进行。

16.4.5镉镍蓄电池应每3年更换一次电解液。

16.4.6对于爬碱严重的蓄电池，应进行不定期除碱，并在极柱和连接片上涂凡士林。

16.4.7注意蓄电池表面“硫酸化”问题。

16.4.8蓄电池室的温度应经常保持在5～35℃之间，并保持良好的通风状态。

16.4.9初充电记录，必须由运行和维护人员长期保存。

16.5保证充电装置的安全稳定运行。

16.5.1新扩建的发电厂，充电装置选用设备必须满足稳定精度不超过0.5％、稳流精度不超过1％、输出电压纹波系数不大于1％的技术要求。

在用设备如不满足上述要求的需逐步进行更换。

16.5.2直流电源输出电压表计应选用精确度到小数点后一位的数字直流电压表，监视浮充电流的盘表，应选用双向表，精确到小数点后两位的数字直流电流表。

16.5.3仅有一台浮充用的充电装置，自动稳压和自动稳流部分工作不正常时，须立即退出自动工作状态，但需尽快恢复。

16.5.4直流系统的有关报警信号必须引至主控室。

16.5.5充电装置在出现冲击负荷掉闸时，应分别检查充电装置过流保护定值及蓄电池是否有异常，发现问题应立即处理。

16.5.6充电装置，必须实现双回路自投交流电源供电，双回路交流电源应来自两个不同的电源点。

16.5.7要定期检查，充电装置的稳压、稳流精度、纹波系数等功能。

16.5.8加强充电装置上直流电压表、浮充电流表及有关直流互感器的校对工作。

16.6加强直流系统熔断器的管理，防止越级熔断，扩大直流系统停电范围。

16.6.1直流系统各级熔断器的整定，必须保证级差的合理配合。

上、下级熔断体之间额定电流值，必须保证2～4级级差。

电源端选上限，网络末端选下线。

16.6.2直流系统定值整定计算，应以实际负荷为依据，并考虑可能出现的最大负荷。

16.6.3各发电厂应有直流系统空开（熔断器）配置一览表。

内容包括：

回路名称、负荷电流、空开（熔断器）型式、空开（熔断器）额定电流。

16.6.4电气运行值班岗位必须备有现场需用的各种空开（熔断器），空开（熔断器）的参数应明显清晰，并分别存放。

16.7加强直流系统用直流断路器的管理。

16.7.1直流系统所用的直流断路器必须具有自动脱扣功能，不能用普通交流开关代替。

16.7.2当直流断路器与熔断器配合时，应考虑动作特性的不同，对级差做适当的调整。

尽量避免直流断路器下一级再接熔断器。

16.7.3直流断路器的参数应齐全、清晰、明显可见。

16.8220KV及以上电压等级的变电站（含电厂升压站）直流系统配置原则和接线方案

16.8.1双母线接线、保护集中变电站直流系统。

16.8.1.1设立两组蓄电池，每组蓄电池容量均按为整个变电站直流系统供电考虑。

16.8.1.2设两个工作整流装置和一个备用整流装置，供充电及浮充之用。

备用整流装置可在任一台工作整流装置故障退出工作时，切换代其工作。

16.8.1.3直流系统设两段母线，两段母线之间设分段联络开关。

正常情况下，两段母线分别独立运行，两组蓄电池和两套工作整流装置分别接在一段母线上。

16.8.1.4设立直流分电屏，按电压等级设置。

分电屏上设置两组直流控制母线、两组保护母线，以满足不同控制、保护安装单位分别取自不同直流母线的要求。

分电屏上两组控制、保护母线分别从直流系统两段母线上接取。

16.8.2一个半接线、保护集中变电站直流系统。

16.8.2.1设立两组蓄电池，每组蓄电池容量均按为整个变电站直流系统供电能力考虑。

16.8.2.2设两套工作整流装置和一套备用整流装置，备用整流装置可在任一套工作整流装置故障或维护而退出时切换替代其运行。

16.8.2.3直流系统设两段母线，两段母线之间设分段联络开关。

正常情况下，两段母线分别独立运行，两组蓄电池和两套工作整流装置分别接在一段母线上。

16.8.2.4对于高压侧一个半接线，宜按串设置分电屏。

分电屏上设两组控制、保护母线并分别从直流系统两段母线上接取。

16.8.2.5中压侧为双母线接线，应按母线段设置分电屏。

分电屏上设两组控制、保护母线并分别从直流系统两段母线上接取。

16.8.2.6变电站主变压器保护屏上可按台设置两组保护母线，以满足不同控制、保护安装单位分别取自不同直流母线的要求。

分电屏上两组控制、保护母线分别从直流系统两段母线上接取。

16.8.3防误操作闭锁装置的直流操作电源必须单独设置。

16.9防止直流系统误操作

16.9.1发电厂、变电站必须具备符合现场实际的直流系统图，控制、保护馈电系统图，直流保安供电网络图和高、低压配电装置直流供电网络图。

16.9.2各种盘柜设置的直流开关，直流断路器，熔断器应有设备额定电流的标识牌。

16.9.3两组蓄电池的直流系统，不得长时间并列运行。

16.9.4发生直流接地应尽快处理。

需停用保护、自动装置时，必须汇报值长并经总工程师批准、调度部门同意。

16.9.5改变直流系统运行方式的各项操作必须严格执行现场运行规程规定。

16.9.6直流母线在正常运行和改变运行方式的操作中，严禁脱开蓄电池组。

16.9.7整流装置在检修结束恢复运行时，应先合交流侧开关，再带直流负荷。

16.9.8两组蓄电池的直流系统，不得长期并列运行。

由一组蓄电池通过并解列接带另一组蓄电池的直流负荷时，禁止在两系统都存在接地故障的情况下进行。

16.10加强直流系统的防火工作

16.10.1开关柜内的直流小母线，应采取防火隔离措施。

16.10.2直流系统的电缆需采用阻燃电缆。

16.10.3直流密封油泵和直流润滑泵电缆应更换成阻燃电缆。

16.10.4两组蓄电池的电缆应分别敷设在各自独立的通道内，尽量避免与交流电缆并排敷设，在穿越电缆竖井时，两组蓄电池电缆应加穿金属套管。

案例1：

内蒙古大唐国际托克托发电公司“10.25”全厂停电事故

2005年10月25日13时52分，托克托发电公司发生一起因外委的天津电建项目部设备维护人员在消除缺陷时，误将交流电接入机组保护直流系统，造成运行中的三台机、500kV两台联络变压器全部跳闸、全厂停电的重大设备事故。

事故前的运行方式

全厂总有功1639MW，#1机有功：

544MW；#2机小修中；#3机停备；#4机有功：

545MW；#5机有功：

550MW；托源一线、托源二线、托源三线运行；500kV双母线运行、500kV#1联变、#2联变运行；500kV第一串、第二串、第三串、第四串、第五串全部正常方式运行。

10月25日13时52分55秒开始#1、#4、#5机组相继跳闸，跳闸前运行机组和500kV系统无任何操作。

事故时各开关动作情况：

5011分位，5012分位，5013在合位，5021合位，5222分位，5023合位，5031、5032、5033开关全部合位，5041、5042、5043开关全部分位，5051、5052、5053开关全部分位；5011、5012、5022、5023、5043有单相和两相重合现象。

事故经过

1、#1机组在13时52分发“500KVⅠBUSBRKOPEN”、“GENBRKOPEN”软报警，机组甩负荷，转速上升;13时53分发电机跳闸、汽机跳闸、炉MFT。

发变组A屏87G动作，发电机差动、过激磁报警，厂用电切换成功。

2、#4机组13时53分，汽机跳闸、发电机跳闸、锅炉MFT动作。

发跳闸油压低、定冷水流量低、失全部燃料.检查主变跳闸,起备变失电,快切装置闭锁未动作,6KV厂用电失电,各低压变压器高低压侧开关均未跳开,手动拉开.

3、#5机组13时53分，负荷由547MW降至523MW后，14秒后升至596MW协调跳。

给煤机跳闸失去燃料MFT动作。

维持有功45MW，13时56分汽包水位高，汽轮发电机跳闸，厂用电失去，保安电源联启。

事故发生后，运行人员立即将#1锅炉点火维持厂用汽源；联系华北网调恢复#1联变，向#4、#5机组供厂用电。

原因分析

事故发生后，技术组专家通过对机组跳闸的各开关动作状态及相关情况进行综合分析，初步推断为直流系统混入交流电所致。

为此，安排在网控5052开关和5032开关进行验证试验。

试验结果与事故状态的开关动作情况相一致。

确定了交流串入直流系统是造成此次事故的直接（技术）原因。

安全组对有可能引发此次事故的重点部位和重点区域认真分析、反复检查。

从200余份工作票中抽出重点工作票40份。

对现场作业人员进行了全面的登记普查，并对200余人进行了笔录工作。

除此之外，还认真查看了全厂工业电视系统的录像资料，将怀疑点缩小到2号机组电子间、500KV升压站和NCS网控，电气系统缩小到上述区域能引起交直流误联的地方。

对在上述区域和系统工作的人员进行了反复排查。

在排查中，化学运行人员韦某反映，在事故前天津电建维护项目部的冯某，曾在综合给排水泵房的给排水PC段母联开关柜处进行过检查工作，经对冯某进行询问、口述和笔录、并经本人确认，冯某确实在此进行检查和工作。

经过技术分析和现场模拟试验确认该次事故是由于此处交流电源进入直流回路造成三台机组跳闸。

全厂化学系统综合给排水泵房的PC控制直流电源是由网控分两个支路分别供电，该泵房0.4kVPC设备使用直流电源的有3台高压消防泵、两段的进线开关以及母联开关。

10月25日13点40分左右天津项目部一名工作人员（冯某）在运行人员的陪同下检查给排水泵房0.4kVPC段母联开关的指示灯不亮的缺陷，该母联开关背面端子排上面有3个电源端子排（带熔断器RT14-20），其排列顺序为直流正、交流电源（A）、直流负，由于指示灯不亮冯某怀疑是电源有问题并且不知道中间端子是交流，于是用万用表（直流电压档）测量三个端子中间的没有电（实际上此线为交流电，此方式测量不出电压），其它两个端子有电，冯某便简单认为缺陷与第二端子无电有关，便用外部短路线（此线在该处线把内悬浮，两端均未接地）将一端插接到第三端子上（直流负极），另一端插到第二端子上（交流A），以给第二端子供电，并问运行人员盘前指示灯是否点亮，结果还是不亮（实际上这时已经把交流电源同入网控的直流负极，造成上述各开关动作，#1、#4机组同时跳闸，#5机组随后跳闸），冯某松开点接的第二端子时，由于线的弹性，该线头碰到第一端子（直流正极），造成直流短路引起弧光将端子排烧黑，冯某将端子排烧黑地方简单处理一下，准备继续检查，此时，化学运行人员听到有放电声音，并走近看到有弧光迹象，便立即要求冯某停止工作，如果进行处理必须办理工作票，此时化学运行人员接到有机组跳闸的信息，便会同维护人员共同回到化学控制室。

以上事故经过和分析结果已经过专家组确认，现象、时间和结果等与故障现象吻合，当事人对工作过程完全认同并做笔录，至此“10.25”事故原因基本明了，详细事故调查经过以及试验方法、结论、暴露问题和具体防范措施待正式报告一并上报。

事故暴露的主要问题：

1、作业人员在查看缺陷时，无票作业，凭主观想象，随意动手接线，是造成此次事故的直接原因。

2、直流系统设计不够完善。

此接线端子的直流电源由500kV#1网控的直流电源供给，网控直流接引到外围设备（多台机组、网控保护直流与外围附属设备共用一套直流系统），交直流端子交叉布置并紧挨在一起，存在事故隐患，使得直流系统的本质安全性差，抵御直流故障风险的能力薄弱。

3、作业人员在电气二次回路作业时，不拿端子布线图，对要处理的系统和回路不掌握，没有对作业的危险点进行分析，更没有相应的预控措施。

4、对外围工作的管理特别是工作票管理不严格，现场作业的安全监督不力，作业行为缺乏规范等问题是引发事故的间接原因。

应吸取的教训和采取的措施

1、立即在各生产、基建和前期项目单位，开展一次直流系统安全大检查活动，从设计、安装、运行、维护、检修等各个环节，逐项检查、认真分析、找出设计不合理的地方，安装不规范的地方、标志不全面的地方、图纸不正确的地方、管理不到位的地方，要全方位接受教训，立即整改，不留死角。

2、交直流电源在同一盘柜中必须保证安全距离，交流在上，直流在下，且有明显提示标志，避免交流串入直流。

组织所有电气和热工人员包括外来维护人员、运行人员，认真学习交流串入直流回路造成保护动作的机理和危害的严重性，要大力宣传保证直流系统安全的重要性和严肃性。

3、加强直流系统图册管理，必须做到图纸正确、完整，厂、车间、班组要按档案管理的标准存档，有关作业人员要人手一册。

4、凡是在电气二次或热工、热控系统回路上的工作，必须使用图纸，严格照图工作，没有图纸严禁工作，违者要给予处分。

5、重申在热工和电气二次回路上工作，必须开工作票，做好危险点分析预防措施，在现场监护下工作。

要制定测量、查线、倒换端子等二次系统工作的作业程序，逐项监护，防止出错。

6、加强检修电源的使用和管理。

制定保护室、电子间、控制盘、保护柜等处接用临时工作电源的制度，严格管理，任何施工用电一律从试验电源插座取用，工作票上要注明电源取自何处。

7、检查各级直流保险实际数值的正确性，真正做到逐级依次向下，防止越级熔断，扩大事故。

8、托电公司要继续将每一机组掉闸的所有细节分析清楚，找出设备存在的问题，认真加以改进，防止重复发生问题。

9、各单位要针对托电这起事故，加强对直流系统的管理，落实直流系统的负责人及责任制。

对网控等主机保护直流接到外围设备的情况进行排查，发现问题要安排整改。

10、针对此次事故，进一步完善保厂用电措施。

11、新建项目公司要加强对设备外委单位的管理，要明确二次设备和系统的职责划分，按照系统的重要性和整体性界定管理和维护职责，不允许外单位维护电厂的电气二次、热控及保护直流系统。

请各单位立即开展专项检查活动，扎实推进，确保实效，并于11月15日前将活动情况专题书面上报公司安全环保部。

案例2:

白杨河电厂2004年3月29日，运行人员在查找五号机直流接地故障时，误操作造成直流母线失去电源，机组多项保护动作停机

事件经过：

15：

40左右，在对#5机"220v直流接地"进行排查时，检查母线电压交流分量较高，认为直流电源的充电装置有问题，联系运行将#5机220V直流电源的充电装置1ZKK开关短时停用，停用后检查无问题联系运行送1ZKK开关，这时运行人员误将带母线的蓄电池开关3ZKK断开，导致直流220V母线失去电源。

发现直流瞬间失电，随即迅速恢复了蓄电池开关3ZKK。

与此同时，15：

48′15″#5机AST失电，汽机保护动作、#5机主汽门全关、锅炉MFT保护动作；15：

48′16″#5机调门全关；15：

48′17″发电机保护动作；15：

48′17″#5机6KV工作分支及220KV侧断路器跳闸。

集控信号主要有"ETS电源故障"、"DEH请求停机"、"MFT动作"、"机变保护B屏动作"等信号。

集控运行人员在已明确故障原因的情况下，迅速采取措施进行机组运行恢复。

16：

20#5机组与系统并列，带负荷。

暴露问题：

1、运行人员在配合检修查找直流系统接地工作中，操作疏忽大意，没有高度重视及周密考虑到直流系统对整个机组保护的重要性和影响程度，对该项操作工作缺乏危险点分析。

2、在对重要保护电源的设计方面存在漏洞，设计时未充分考虑到直流母线由于其它情况失电时导致跳机的后果。

从蓄电池至直流母线间只有一路3ZKK连接供电，当这一路一旦故障或误操作等情况都将使直流母线失电，热工保护动作跳机。

防止对策：

1、对运行各值进行安全操作教育，深入对事故原因进行分析，做到深刻吸取事故教训，增强工作的安全责任意识。

对操作设备工作时必须认真精心核对，同时要做好危险点分析与预控工作。

2、在蓄电池至直流母线间增加一供电回路（与3ZKK供电回路并联），保证蓄电池对直流母线的供电可靠性。

发电厂直流系统的事故处理

一．充电器装置跳闸

1.故障现象：

充电器装置盘上的事故喇叭响；“整流装置交流失电”光字牌亮；充电器装置输出电流为零；蓄电池处于放电状态，直流母线电压下降。

2.故障处理：

A复归音响信号。

B检查信号及保护动作情况，判明跳闸原因。

C将充电器装置停电，并进行外部检查。

D外部检查无异常，若系交流电源熔断器熔断引起，则更换熔断器后，按正常操作程序将充电器恢复运行。

E若系直流电压高或低引起跳闸（伴随有“电压高”或“电压低”光字牌信号），则将信号复归后，再将装置起动，调整输出电压至正常值。

F若起动后又跳闸，则应倒换至备用充电器运行。

二．蓄电池出口熔断器熔断

1.故障现象：

中央音响动作，“蓄电池熔断器熔断，”光字牌亮（或“蓄电池熔断器监视灯”灭）；直流母线电压波动；蓄电池的浮充电流为零。

2.故障处理：

A复归中央音响信号。

B检查蓄电池出口熔断器已熔断；调整充电器装置的输出，保持直流母线正常供电；测量蓄电池出口电压和熔断器两端电压差，判明熔断器熔断原因并更换熔体，恢复正常运行。

C一时不能查明原因或故障一时不能消除，则将该直流工作母线退出运行，倒换为另一直流母线供电。

三．直流系统母线失压

1.故障现象：

失压母线电压至零：

“直流母线故障”光字牌亮；充电器装置跳闸，输出电流到零；直流盘配电各路负荷、电源的监视灯均熄灭，该直流系统的控制盘信号灯全部熄灭。

2.故障处理：

A拉开母线上的所有负荷，检查母线是否正常。

B检查蓄电池出口熔断器是否熔断。

C检查充电器装置跳闸原因。

D如系蓄电池故障引起，则应将该直流系统母线与另一台机组的直流系统联络运行。

该故障蓄电池和对应的充电器装置退出运行。

四．蓄电池室着火

蓄电池室着火时，将该蓄电池及其充电装置停止运行，并将该直流母线倒换由另一台机组直流系统供电。

用二氧化碳或四氯化碳灭火器灭火。

13防止直流系统事故。

为防止直流系统事故，应严格执行国家电网公司《预防直流电源系统事故措施》（国家电网生[2004]641号）、《直流电源系统技术监督规定》（国家电网生技[2005]174号）及有关规程、规定，并提出以下要求：

13.1加强蓄电池组的运行管理和维护。

13.1.1严格控制浮充电方式和运行参数。

13.1.1.1浮充电运行的蓄电池组，除制造厂有特殊规定外，应采用恒压方式进行浮充电。

浮充电时，严格控制单体电池的浮充电压上、下限，防止蓄电池因充电电压过高或过低而损坏。

实施细则：

执行，并补充：

1．对蓄电池组的浮充电压，应严格按制造厂家规定的浮充电压执行。

如果制造厂家无相关规定的，对一般阀控密封铅酸蓄电池，可控制单只蓄电池的浮充电压在2.23V至2.27V范围内运行。

2．对每组蓄电池组全部单体浮充端电压的测试和记录，必须每个月至少进行一次。

测试用电压表必须使用经校验合格的四位半数字式电压表。

记录单体电池端电压数值必须到小数点后三位。

3．发现个别电池故障时（内阻偏高和或端电压不正常），应进行修复或活化，无法修复或活化时应进行个别更换。

故障电池的数量达到总组的20%以上或蓄电池组的实测容量<80%额定容量时，应更换整组电池。

13.1.1.2浮充电运行的蓄电池组，应严格控制所在蓄电池室环境温度不能长期超过30摄氏度，防止因环境温度过高使蓄电池容量严重下降，运行寿命缩短。

实施细则：

执行，并补充：

阀控密封铅酸蓄电池室内控制在15℃至30℃，防酸式铅酸蓄电池室内控制在5℃至35℃,新、扩建变电站应安装防爆空调，现有变电站达不到要求的应逐步进行改造。

13.1.2进行定期核对性放电试验，确切掌握蓄电池的容量。

实施细则：

执行，并补充：

1．铅酸蓄电池长期处于浮充电方式运行，会使单体蓄电池端电压、密度、容量等产生不均衡现象，甚至出现“硫化”，为防止此类现象发生，运行中蓄电池必须严格按照有关规程规定进行均衡充电和核对性充放电。

2．进行定期核对性放电试验时，应采用恒流放电方式进行。

恒流电流放电装置放电电流精度控制在1.0%以内;人