火电厂110V直流系统负极母线接地处理措施研究

徐月琴

摘 要：本文针对某火电厂中的设备发生的一起直流110V负极母线接地的故障，对故障发生的经过进行描述，分析了故障发生的原因，并进一步阐述了故障的处理以及分析，针对目前该火电厂中的保护配置所存在的问题提出了适当的改进措施。

关键词：直流系统;母线接地;操作控制;绝缘异常;处理措施

1引言

在电力系统中，接地故障属于比较常见的一种现象，尤其在电力系统中的保护、控制等直流系统中出现的机率比较大。如果系统出现接地故障，而且电源仍处于通电的状态，则会给电力系统带来一定的异常现象。比如，在该段线路中母线的电压会下降，相应的电流会上升。这会导致系统直流电压过低而无法带动控制回路。

严重时会导致保护装置的误动作，导致母线因温度过高而烧毁。因此，消除电力系统中的接地故障现象，对于火电厂的电力系统稳定运行具有重要的意义。

2事故概述

在某火电厂出现的110V直流系统负极母线接地故障事故如下：在系统中控制直流110V的第Ⅰ段和第Ⅱ段母线绝缘监测以及充电机系统发出了故障的警报。几分钟之后，监测到了这两段线路的正极的母线电压值从110V上升到了116V，而在负极母线中电压值则从110V下降至96V左右。同时出现的异常现象还有这两段线路的负极母线对地绝缘值下降到了5.5kΩ左右。故障线路的具体段为Ⅰ段母线的“DEH #55柜”、Ⅱ段母线的“DEH控制电源1号”和Ⅱ段母线的“保安段直流电源2号”。

故障发生时，上述Ⅰ段母线的“DEH #5柜”以及DEH控制电源的直流回路上没有额外的工作负载。并且对保安段直流馈电柜的负荷布载进行了详细的确认。其中，Ⅰ段水处理1A段的1#、2#和3#柜以及母联开关处理的Ⅱ段4#柜子上方的空调出现漏水现象，并遭到了淋湿。而且，在Ⅱ段的4#柜子的最上层的离心式多级燃油泵开关出现了严重的受潮，开关也是处于分闸的状态。

3火电厂110V直流系统负极母线接地事故原因

通过对系统进行逐一排查，基本可以确定这是一起因配电柜受潮导致控制系统回路出现短路的故障。从水处理直流电源配置的信息中可知，直流配電室的绝缘报警显示了在Ⅱ段母线的“保安段直流电源”的绝缘性非常低，这是因为在该保安段直流母线下接了水处理的Ⅱ段。

4  处理及分析

为了最大程度保护电力系统的安全，在故障点排查过程中禁止使用断电法。这是因为断电会造成非故障的母线人为接地，并进一步造成继电器保护或者断路器出现误动作。如果故障现象为直流母线的电压与规定值的偏差较大，在出口压板投退操作使用万用表进行测量的时候，必须要按照使用规范来测量出口压板端的电压，避免保护出口误动作的发生。进行故障点排查时，为了尽快锁定目标，可以先根据绝缘监测装置的报警支路来减小排查的范围。在现场时对直流母线的两级电压进行测量，并且对电柜的外表进行目视观察，确认有无淋水、受潮、过热超坏等异常现象。本事故中110V水处理受到了空调滴水的淋湿而受潮，在该异常现象被确定后，要尽快将该异常位置进行隔离。

进行绝缘监测时总共检测到了3各故障点，分别为Ⅰ段母线的“DEH #55柜”、Ⅱ段母线的“DEH控制电源1号”和Ⅱ段母线的“保安段直流电源2号”。虽然监测到的故障点总共是3处，但不难发现，前两项是由于某种故障出现而造成的后果，真正的故障发生源是Ⅱ段母线的“保安段直流电源2号”。利用直流系统母线绝缘在线监测的原理来分析可知，对直流系统通入交流脉冲信号，并通过对各支路的容性电流反馈值的大小来区分电路是否接地。如果接地了，在该支路中进行测量监测到的CT感应电流值就会高于正常值，相应地说明该处接地电阻值偏小。接地故障如果比较严重，CT感应电流值超出一定的范围时，则说明接地电阻值过低了。当低到一定程度而小于系统中设定的报警界限值时，就会触发绝缘装置启动报警动作。

为了避免类似的情况再次发生，对该异常进一步分析如下：

该火电厂的直流DEH控制柜电源的接线电路图如下。

为了确保DEH系统的电源稳定可靠，要将其中一个二极管设置成正向导通时，另外一个并联的二极管必然会反向截至。在这个有两个支路并联的线路中，总的容性电流值等于两条支路上各自电流之和。当电路中其它其中任何一条支路出现接地故障时，就会造成这个并联的支路产生分流。电路系统的支路中，其绝缘值时和容性电流值的大小有着密切的关系。如果出现接地故障，电路中的容性电流值大小就存在不确定性，这样就无法准确地计算出绝缘值的大小，也就是说系统不能设置一个绝对值绝缘值来避免系统出现误动作，这样的话就会造成两个支路都会在统一时间出现报警的现象。鉴于此，对DEH直流双电源进行适当的改造，设置了双电源自动切换装置。当出现上述情况时，就能有效地避免直流系统因接地而产生误动作。

5 结语

通过对该火电厂的直流系统接地故障进行分析可知，在排查接地故障源时，首先必须要严格按照规定的程序来操作;其次，故障排查操作人员要熟悉电厂中各直流系统的相关参数，以及直流负载的配置参数。在排查过程中根据测量的值能快速判断故障的信息;最后，由于火电厂中各电气设备出现异常时，容易造成接地故障。因此，需要加强对各电器设备进行检查和维护。尤其是确认系统是否出现受潮或者浸水的异常。加强各电器设备的维护，一旦出现异常，及时进行维修，并定期对电器设备进行维护，控制好问题发生源头，这样才能彻底将隐患消除。

参考文献

[1] 董灿.  火电厂110V直流系统负极母线接地处理及分析，电工技术，2018-7（上期）;108-109