直流系统故障分析及处理培训课件

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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

3、起误动作。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

4、接， 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。

5、注意：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

6、应考虑同极性两点接地。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

7、障，必须二人及以上进行，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

8、，可看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

9、开关情况具体判断即可。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

10、直流接地过程中，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

11、段控制直流母线的连接，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

12、后，再次确定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

13、流开关（保险）。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

14、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有记录。 在断开这些回路后，恢复该单元供电。如果直流告警再次出现，说明是母线接地，可根据图纸查找。如果没有告警出现，此时可逐一恢复刚拆解下的回路供电，如果出现报警，可断定就是该回路接地，可进一步处理。 最后，当已确定是某回路接地时，断开该回路，恢复其它所有回路供电，针对该接地回路所有串接的具体元件逐一排除，很容易找到接地点，自行处理后恢复供电。该接地回路是开关控制回路，查找要难一些，可依据开关厂的控制回路图纸查找即可。,