西霞院电站直流系统异常处理

崔培磊 翟冬毅 鲁锋 王秀

（黄河水利水电开发总公司，河南 济源 459017）

西霞院电站位于小浪底下游16公里处，电站装机容量4*35MW轴流转浆式水轮发电机组，总装机容量140MW，多年平均发电量5.8亿千瓦时，2007年全部投产发电。电站设置1套直流系统，两段分段运行。主要给机组自动控制系统、继电保护装置、事故照明、高压开关操作等重要设备供电。投运以来，直流系统运行比较稳定。

一、西霞院直流系统组成

西霞院电站220V直流系统由2套浮充电装置、1套充电装置、2段直流负荷馈电盘、2组免维护蓄电池组组成，直流系统设有JYM-I直流系统绝缘监测装置和PSM-E20直流监控装置。220V直流系统供全厂控制、操作、保护、信号、事故照明用。

220V直流系统装设2套微机绝缘监测装置，2套装在中控楼继保室内直流屏上，监测直流屏和直流负荷屏上的所有馈线回路。

二、直流保护配置

充电浮充电装置保护配置有过流、过压、欠压、缺相、三相不平衡，CPU自检错等报警；以及过流保护、短路保护功能。微机蓄电池电压检测仪保护配置有对单体电池电压的上限、下限、反极性报警保护。220V直流电源系统装设4套微机绝缘监测装置，2套装在中控楼继保室内直流屏上，监测直流屏和直流负荷屏上的所有馈线回路；1套装在1#发电机机旁直流配电屏上，监测1#～2#机旁直流配电屏上的所有馈线回路，另1套装在3#发电机机旁直流配电屏上，监测3#～4#机旁直流配电屏上的所有馈线回路。4套微机绝缘监测装置能够相互通信，并带有可与电站计算机监控系统通信的串行通信接口。

三、直流系统运行方式

（一）在交流电源正常供电的情况下，电站直流电源系统为浮充电运行方式，仅为直流经常负荷和冲击负荷供电，浮充电压控制在蓄电池型号要求的浮充电压值，并按实际运行温度自动调整。在交流事故停电的情况下，电站直流电源系统为蓄电池放电运行方式，负担电站直流电源系统全部负荷。交流电源恢复后，采用恒压限流充电方法对蓄电池组进行均衡充电。

（二）两组蓄电池应相互独立运行，不允许两组蓄电池并联运行。均充时，可以先对一组蓄电池进行充电，另一组接在母线上继续带负荷浮充运行，待第一组充足后再充第二组。两组蓄电池均充足电后，系统转入正常浮充电运行。

（三）为了防止两组蓄电池并联（形成环流），其中充电装置出口开关3QF1、3QF2之间及主母线出口开关1QF3、QF和2QF3三者之间，均加有电气闭锁，即3QF1、3QF2中任一个开关合上，另一只开关则合不上；1QF3、QF和2QF3三者中任两者投入，第三者则合不上。

四、故障现象及处理过程

（一）2018年4月4日，电站监控系统报公用I段直流母线异常。值班员现场查看发现公用I段直流绝缘监察装置上有报警，报警支路为K116(8#机组直流负荷)对地电阻为17.1K欧，K307 对地电阻为18.3K欧。

（二）使用便携式接地查找仪对继保室一段220V直流系统直流接地 [1]故障检查，经过确定为8#机机旁直流负荷屏1Q7支路（至机组测量屏电源）有接地，再用拉掉1Q7开关的方法进一步确认是1Q7支路接地，现在已拉掉该开关，上位机报公用一段直流母线绝缘降低[2]信号复归。

（三）通过检查8#机机组测量屏直流回路发现，在8#机测量屏内安装的弱电防雷箱接地线与机组测量屏内直流220V负极接在一起，导致直流220V负极接地，将此两线断开，负极接地信号消失，8＃机机旁直流配电屏至机组测量屏直流电源开关1Q7已合上，值班人员联系弱电防雷箱安装人员进行整改。

五、原因分析

弱电防雷箱接地线与机组测量屏内直流220V负极接在一起是导致直流220V负极接地直接原因。其根本原因是弱电防雷箱安装人员在工作过程中没有认真核对接线，工作马虎大意。在施工过程中，对设备接线不了解是造成此次事件的直接原因。另外，电站维护人员在与外来施工单位技术交底和现场作业监护存在薄弱环节。

六、经验教训

直流系统是我厂一个重要的组成部分，它要给继电保护设备提供稳定可靠的直流电源，而继电保护设备的安全稳定运行是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本也是最重要的技术手段。由于直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会加上环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等，而不可避免发生直流系统接地。出现接地应该准确、迅速地找到接点并尽快消除，防止直流两点接地而造成更严重的后果。