西霞院電站直流系統(tǒng)異常處理

崔培磊 翟冬毅 魯鋒 王秀

（黃河水利水電開發(fā)總公司，河南 濟源 459017）

西霞院電站位于小浪底下游16公里處，電站裝機容量4*35MW軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機組，總裝機容量140MW，多年平均發(fā)電量5.8億千瓦時，2007年全部投產(chǎn)發(fā)電。電站設(shè)置1套直流系統(tǒng)，兩段分段運行。主要給機組自動控制系統(tǒng)、繼電保護裝置、事故照明、高壓開關(guān)操作等重要設(shè)備供電。投運以來，直流系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定。

一、西霞院直流系統(tǒng)組成

西霞院電站220V直流系統(tǒng)由2套浮充電裝置、1套充電裝置、2段直流負荷饋電盤、2組免維護蓄電池組組成，直流系統(tǒng)設(shè)有JYM-I直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置和PSM-E20直流監(jiān)控裝置。220V直流系統(tǒng)供全廠控制、操作、保護、信號、事故照明用。

220V直流系統(tǒng)裝設(shè)2套微機絕緣監(jiān)測裝置，2套裝在中控樓繼保室內(nèi)直流屏上，監(jiān)測直流屏和直流負荷屏上的所有饋線回路。

二、直流保護配置

充電浮充電裝置保護配置有過流、過壓、欠壓、缺相、三相不平衡，CPU自檢錯等報警；以及過流保護、短路保護功能。微機蓄電池電壓檢測儀保護配置有對單體電池電壓的上限、下限、反極性報警保護。220V直流電源系統(tǒng)裝設(shè)4套微機絕緣監(jiān)測裝置，2套裝在中控樓繼保室內(nèi)直流屏上，監(jiān)測直流屏和直流負荷屏上的所有饋線回路；1套裝在1#發(fā)電機機旁直流配電屏上，監(jiān)測1#～2#機旁直流配電屏上的所有饋線回路，另1套裝在3#發(fā)電機機旁直流配電屏上，監(jiān)測3#～4#機旁直流配電屏上的所有饋線回路。4套微機絕緣監(jiān)測裝置能夠相互通信，并帶有可與電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)通信的串行通信接口。

三、直流系統(tǒng)運行方式

（一）在交流電源正常供電的情況下，電站直流電源系統(tǒng)為浮充電運行方式，僅為直流經(jīng)常負荷和沖擊負荷供電，浮充電壓控制在蓄電池型號要求的浮充電壓值，并按實際運行溫度自動調(diào)整。在交流事故停電的情況下，電站直流電源系統(tǒng)為蓄電池放電運行方式，負擔電站直流電源系統(tǒng)全部負荷。交流電源恢復后，采用恒壓限流充電方法對蓄電池組進行均衡充電。

（二）兩組蓄電池應相互獨立運行，不允許兩組蓄電池并聯(lián)運行。均充時，可以先對一組蓄電池進行充電，另一組接在母線上繼續(xù)帶負荷浮充運行，待第一組充足后再充第二組。兩組蓄電池均充足電后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常浮充電運行。

（三）為了防止兩組蓄電池并聯(lián)（形成環(huán)流），其中充電裝置出口開關(guān)3QF1、3QF2之間及主母線出口開關(guān)1QF3、QF和2QF3三者之間，均加有電氣閉鎖，即3QF1、3QF2中任一個開關(guān)合上，另一只開關(guān)則合不上；1QF3、QF和2QF3三者中任兩者投入，第三者則合不上。

四、故障現(xiàn)象及處理過程

（一）2018年4月4日，電站監(jiān)控系統(tǒng)報公用I段直流母線異常。值班員現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)公用I段直流絕緣監(jiān)察裝置上有報警，報警支路為K116(8#機組直流負荷)對地電阻為17.1K歐，K307 對地電阻為18.3K歐。

（二）使用便攜式接地查找儀對繼保室一段220V直流系統(tǒng)直流接地 [1]故障檢查，經(jīng)過確定為8#機機旁直流負荷屏1Q7支路（至機組測量屏電源）有接地，再用拉掉1Q7開關(guān)的方法進一步確認是1Q7支路接地，現(xiàn)在已拉掉該開關(guān)，上位機報公用一段直流母線絕緣降低[2]信號復歸。

（三）通過檢查8#機機組測量屏直流回路發(fā)現(xiàn)，在8#機測量屏內(nèi)安裝的弱電防雷箱接地線與機組測量屏內(nèi)直流220V負極接在一起，導致直流220V負極接地，將此兩線斷開，負極接地信號消失，8＃機機旁直流配電屏至機組測量屏直流電源開關(guān)1Q7已合上，值班人員聯(lián)系弱電防雷箱安裝人員進行整改。

五、原因分析

弱電防雷箱接地線與機組測量屏內(nèi)直流220V負極接在一起是導致直流220V負極接地直接原因。其根本原因是弱電防雷箱安裝人員在工作過程中沒有認真核對接線，工作馬虎大意。在施工過程中，對設(shè)備接線不了解是造成此次事件的直接原因。另外，電站維護人員在與外來施工單位技術(shù)交底和現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)護存在薄弱環(huán)節(jié)。

六、經(jīng)驗教訓

直流系統(tǒng)是我廠一個重要的組成部分，它要給繼電保護設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的直流電源，而繼電保護設(shè)備的安全穩(wěn)定運行是保障電力設(shè)備安全和防止及限制電力系統(tǒng)長時間大面積停電的最基本也是最重要的技術(shù)手段。由于直流系統(tǒng)所接設(shè)備多、回路復雜，在長期運行過程中會加上環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化，設(shè)備本身的問題等，而不可避免發(fā)生直流系統(tǒng)接地。出現(xiàn)接地應該準確、迅速地找到接點并盡快消除，防止直流兩點接地而造成更嚴重的后果。