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(jì)源 459017）

西霞院電站位于小浪底下游16公里處，電站裝機(jī)容量4*35MW軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量140MW，多年平均發(fā)電量5.8億千瓦時(shí)，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(yùn)行。主要給機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)、繼電保護(hù)裝置、事故照明、高壓開關(guān)操作等重要設(shè)備供電。投運(yùn)以來(lái)，直流系統(tǒng)運(yùn)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(fù)荷饋電盤、2組免維護(hù)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(cè)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(hù)、信號(hào)、事故照明用。

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

二、直流保護(hù)配置

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

三、直流系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行方式，僅為直流經(jīng)常負(fù)荷和沖擊負(fù)荷供電，浮充電壓控制在蓄電池型號(hào)要求的浮充電壓值，并按實(shí)際運(yùn)行溫度自動(dòng)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(yùn)行方式，負(fù)擔(dān)電站直流電源系統(tǒng)全部負(fù)荷。交流電源恢復(fù)后，采用恒壓限流充電方法對(duì)蓄電池組進(jìn)行均衡充電。

（二）兩組蓄電池應(yīng)相互獨(dú)立運(yùn)行，不允許兩組蓄電池并聯(lián)運(yùn)行。均充時(shí)，可以先對(duì)一組蓄電池進(jìn)行充電，另一組接在母線上繼續(xù)帶負(fù)荷浮充運(yùn)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(yùn)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(gè)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(guò)程

（一）2018年4月4日，電站監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)公用I段直流母線異常。值班員現(xiàn)場(chǎng)查看發(fā)現(xiàn)公用I段直流絕緣監(jiān)察裝置上有報(bào)警，報(bào)警支路為K116(8#機(jī)組直流負(fù)荷)對(duì)地電阻為17.1K歐，K307 對(duì)地電阻為18.3K歐。

（二）使用便攜式接地查找儀對(duì)繼保室一段220V直流系統(tǒng)直流接地 [1]故障檢查，經(jīng)過(guò)確定為8#機(jī)機(jī)旁直流負(fù)荷屏1Q7支路（至機(jī)組測(cè)量屏電源）有接地，再用拉掉1Q7開關(guān)的方法進(jìn)一步確認(rèn)是1Q7支路接地，現(xiàn)在已拉掉該開關(guān)，上位機(jī)報(bào)公用一段直流母線絕緣降低[2]信號(hào)復(fù)歸。

（三）通過(guò)檢查8#機(jī)機(jī)組測(cè)量屏直流回路發(fā)現(xiàn)，在8#機(jī)測(cè)量屏內(nèi)安裝的弱電防雷箱接地線與機(jī)組測(cè)量屏內(nèi)直流220V負(fù)極接在一起，導(dǎo)致直流220V負(fù)極接地，將此兩線斷開，負(fù)極接地信號(hào)消失，8＃機(jī)機(jī)旁直流配電屏至機(jī)組測(cè)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(jìn)行整改。

五、原因分析

弱電防雷箱接地線與機(jī)組測(cè)量屏內(nèi)直流220V負(fù)極接在一起是導(dǎo)致直流220V負(fù)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(guò)程中沒(méi)有認(rèn)真核對(duì)接線，工作馬虎大意。在施工過(guò)程中，對(duì)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(hù)人員在與外來(lái)施工單位技術(shù)交底和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)監(jiān)護(hù)存在薄弱環(huán)節(jié)。

六、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

直流系統(tǒng)是我廠一個(gè)重要的組成部分，它要給繼電保護(hù)設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的直流電源，而繼電保護(hù)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行是保障電力設(shè)備安全和防止及限制電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)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(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)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(wèn)題等，而不可避免發(fā)生直流系統(tǒng)接地。出現(xiàn)接地應(yīng)該準(zhǔn)確、迅速地找到接點(diǎn)并盡快消除，防止直流兩點(diǎn)接地而造成更嚴(yán)重的后果。