一、運維的目的
數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的可靠性是至關(guān)重要的�？梢韵胍姡瑹o論IT設(shè)備多么精密、系統(tǒng)的功能多么優(yōu)越、可靠性多么高，一旦停電，再好的系統(tǒng)也無法運轉(zhuǎn)。所以對運行中設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的重要性不可忽視，可見維保人員肩上的擔(dān)子是很重的。
二、運維的任務(wù)和無法解決的問題
為了保障供電系統(tǒng)的可靠運行，有很多地方都制定了很多很好的措施。但即使如此也有很多漏洞。設(shè)備出廠后的可靠性就已確定，比如有的先天不足，像有的電源輸出隔離變壓器繞組用鋁漆包線代替了電纜銅漆包線，在滿載運行時十有八九是要出事的……不過由于設(shè)備本身的質(zhì)量問題而導(dǎo)致的故障統(tǒng)計表明不足30%，70%的故障來自后天。也即是認(rèn)為故障，其表現(xiàn)如下：
1.選型不當(dāng)導(dǎo)致的故障
選型不當(dāng)?shù)脑蛴泻芏�，主要表現(xiàn)在：
(1)基本概念不清，易受廠家誤導(dǎo)。比如某高速公路招標(biāo)UPS，在標(biāo)書中要求UPS要具有輸入斷一相或兩相后電池不放電，還能繼續(xù)供電的能力。因為有的廠家標(biāo)榜他的UPS在輸入斷一相后電池不放電，UPS還有50%的供電能力;輸入斷兩相后電池仍不放電，UPS還有25%的供電能力，延長了電池的使用壽命。用戶就認(rèn)為這個性能好，稍動腦筋不難發(fā)現(xiàn)其弊病：若想享受其優(yōu)點必須購買4倍于負(fù)載容量的UPS，否則斷一相后就帶不動當(dāng)前的負(fù)載了。話又說回來，如果UPS斷的是輸入開關(guān)后面的兩條線怎么辦?還修不修?何時修?是否完全斷電后才能修?等等這一系列問題如何解決。如果用戶真的按負(fù)載世紀(jì)容量購買了這樣的UPS，這就是莫大的隱患，這是靠運維解決不了的問題。
(2)不便說明的原因。比如有的用戶從上個世紀(jì)就開始使用某品牌的機(jī)器，當(dāng)時由于客觀原因盡管輸入功率因數(shù)低、效率低、體積大、耗電多和價格貴而無法也不便解決�，F(xiàn)在比原來機(jī)型優(yōu)越的多的新機(jī)型早已問世，比如新型的高頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS每一百千瓦每年要比原來工頻機(jī)機(jī)結(jié)構(gòu)的UPS節(jié)約5萬度電，而這個幾兆瓦容量的機(jī)房每年就可節(jié)約幾百萬度電。但由于某種原因，硬是放著節(jié)能設(shè)備不選而仍將那種耗能的機(jī)器寫入標(biāo)書，這樣做還怕不保險，還把那種機(jī)器的結(jié)構(gòu)特點寫入標(biāo)書。這不但增加了空調(diào)設(shè)備的投資和占地面積，無疑也為今后的運行埋下了隱患。這又是運維中無法解決的問題。
(3)追求低價格。有的用戶認(rèn)為UPS都一樣，所以就追求低價格，結(jié)果導(dǎo)致故障。比如某高速公路指揮部貪圖便宜，第一天裝機(jī)，第二天就起火;某人壽保險公司低價格購進(jìn)的機(jī)器，不到半年因UPS故障而燒毀幾乎所有IT設(shè)備的輸入電路，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓;又如某多臺UPS并聯(lián)的兆瓦級數(shù)據(jù)中心，裝機(jī)沒有幾個月因其中一臺UPS中的一個逆變器功率管擊穿而導(dǎo)致所有UPS跳閘……
2.使用環(huán)境不當(dāng)故障導(dǎo)致的故障
不按說明書上對環(huán)境的要求放置機(jī)器，甚至有的將UPS放在隨便穿行的走廊、滴水的地下室。比如幾臺200kVA的UPS放在了屋頂只有一層預(yù)制板的平房，空調(diào)只是兩臺5P的舒適空調(diào)機(jī)，又如一個玻璃廠竟將UPS放在粉末飛揚的廠房內(nèi)，等等。導(dǎo)致了頻繁故障。
3.制度不健全導(dǎo)致的故障
比如有的值班人員隨便將電爐子、電飯煲和吸塵器接在UPS上，導(dǎo)致過載跳閘;有的值班人員的食物引來老鼠鉆入機(jī)器而導(dǎo)致起火……
4.交接故障
這類故障主要是由于管理人員的前后不是一撥人或配合不好造成。比如某火車站售票系統(tǒng)，前面值機(jī)人員由于移動機(jī)器位置而將UPS的外接電池組斷開，事后又未向后來者交代，結(jié)果造成了市電和UPS同時停電的故障……
5.經(jīng)驗故障石家莊UPS
經(jīng)驗是不可缺少的，是不可多得的財富。但經(jīng)驗有其相對性，即在某種UPS上得到的經(jīng)驗不一定完全適合另一種UPS，否則就會導(dǎo)致故障。某電信局由于不看說明書而用同樣的方法啟動另一品牌機(jī)器導(dǎo)致逆變器燒毀。
6.失察故障
一些器件在運行中會出現(xiàn)老化或早期失效，如不及時檢查發(fā)現(xiàn)就會導(dǎo)致故障。這些在自動監(jiān)控中是無法發(fā)現(xiàn)的。比如因老化而開始彎曲的保險絲，電池結(jié)構(gòu)螺絲的松動，電池長時間放點后使電池殼有微細(xì)的裂縫等，如不及時發(fā)現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)后沒有及時處理都可造成故障。
7.倉促上陣導(dǎo)致的故障
搞維修保養(yǎng)來不得半點急躁，要考慮周全后再動手。某公司工程師要對一用戶正在運行的UPS進(jìn)行檢修，按照規(guī)定要用維修旁路開關(guān)將UPS退出后再檢修，但按照程序需先啟動自動旁路，而后再合維修旁路的閘刀。也許該工程是還有其他急事要辦，進(jìn)機(jī)房后未經(jīng)考慮就閉合了維修旁路閘刀，結(jié)果造成逆變器功率管爆炸。
8.維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致的二次故障
對UPS的定期維護(hù)是必要的，但應(yīng)有一套嚴(yán)格的管理程序。那些不負(fù)責(zé)任、不按規(guī)定要求進(jìn)行定期或不定期保養(yǎng)是導(dǎo)致機(jī)器故障的重要原因。另外，在維護(hù)保養(yǎng)時也可導(dǎo)致故障，比如用萬用表探針測量電路板電位時，探針將兩點短路導(dǎo)致故障。一用戶作電池放電時，將電池從UPS上摘下，放電后將電池接回時機(jī)型解放，導(dǎo)致電流爆炸。又如一工程師在更換離心風(fēng)機(jī)時不小心活動扳手一打滑打在了控制板上，當(dāng)時沒有在意，風(fēng)機(jī)換好后不能開機(jī)，檢查發(fā)現(xiàn)一條器件退被打斷了……
9.靜電導(dǎo)致的故障
某機(jī)房按例停機(jī)保養(yǎng)，但保養(yǎng)后卻無法開機(jī)。檢查后發(fā)現(xiàn)一個組件電壓擊穿，回憶為保過程發(fā)現(xiàn)該控制板用塑料牙刷掃過灰塵。塑料在干燥器件的表面可產(chǎn)生幾千伏的摩擦靜電電壓，由于機(jī)器內(nèi)小信號電路使用了一些MOS器件，這些器件耐壓很低而且最怕靜電。經(jīng)測量一個普通塑料袋，用電路板摩擦以下就可產(chǎn)生3000V的靜電電壓。所以在檢查這些電路板時最好手腕上要套一個接地環(huán)。
10.過分自信導(dǎo)致的故障
做事情自信是成功的基礎(chǔ)，但過分自信有時就會出錯。比如某國際銀行在UPS運行了8年后就應(yīng)該更新設(shè)備，廠家也多次提醒。由于該UPS8年來很少出問題，所以用戶負(fù)責(zé)人屢次回答“不用更新”，結(jié)構(gòu)幾個月后該UPS因老化故障而停止供電兩小時，導(dǎo)致全球業(yè)務(wù)也中斷兩小時，損失很大。
根據(jù)國際上的統(tǒng)計資料，5年標(biāo)稱的電池服務(wù)壽命最多不超過3年。在平時不保養(yǎng)的情況下，一般2年就應(yīng)該更換。某飛機(jī)場候機(jī)廳電池原配4h，3年后人不更換，一次外電網(wǎng)停電，UPS后備時間只剩4h，由于停電造成了損失……
像類似的人為故障現(xiàn)象還有很多，就不一一例舉了。
歸根到底，電源系統(tǒng)的選型是第一關(guān)，這一道關(guān)把不住首先就種下了隱患的種子。電源系統(tǒng)的連接是第二關(guān)，有了好的設(shè)備，如果沒有好的連接方案，也會埋下隱患。某電視臺由于連接方案被廠家誤導(dǎo)。十幾套節(jié)目的供電UPS故障接連不斷，而且大都是有驚無險，一連幾年都是這樣，使維保人員提心吊膽、傷透了腦筋。連接方案是一個工程，不是維保人員左右的了的。無奈只好在重大活動和節(jié)日令廠家工程師前來值班。這又有什么用呢?廠家的工程師到此也只能是給用戶心理上以安慰。該告警的時候照樣告警，只求上帝保佑不要停電!
直流系統(tǒng)是核動力發(fā)電廠的重要組成部分。在核電站中，機(jī)組控制，監(jiān)控系統(tǒng)對電源質(zhì)量和供電可靠性都提出了很高要求，特別是在核島內(nèi)，部分電動閥、儀控設(shè)備以及主控室照明都需要可靠穩(wěn)定的不間斷電源，要求無論機(jī)組廠用電中斷還是電網(wǎng)故障，都不應(yīng)中斷供電。一旦這些裝置失電，將使機(jī)組失去必要的監(jiān)視和調(diào)節(jié)手段，嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運行，嚴(yán)重的會導(dǎo)致機(jī)組停運，循環(huán)散熱系統(tǒng)停止工作，最終導(dǎo)致核反應(yīng)堆熔堆，發(fā)生嚴(yán)重的核泄漏及核污染事故。因此，直流系統(tǒng)在核電廠中應(yīng)用顯得非常的重要。
一 什么是直流系統(tǒng)
直流系統(tǒng)是應(yīng)用于水力、火力、核能發(fā)電廠、各類變電站和其他使用直流設(shè)備的用戶，為了供給控制、信號設(shè)備、保護(hù)、自動裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備。直流系統(tǒng)一般包括直流電源：包括蓄電池組、整流器;保護(hù)監(jiān)視設(shè)備：含絕緣監(jiān)測裝置、閃光報警裝置、電壓監(jiān)察裝置;負(fù)載：含直流母線、直流負(fù)荷、電池放電裝置等設(shè)備。
按功能直流系統(tǒng)分為以下幾個單元：整流系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)，絕緣監(jiān)測單元，電池巡檢單元，開關(guān)量監(jiān)測單元，降壓單元，配電單元。電力整流就是把交流電整流成直流電的單元，整流系統(tǒng)自身有較為完善的各種保護(hù)功能如:輸入過壓保護(hù)、輸出過壓保護(hù)、輸出限流保護(hù)和輸出短路保護(hù)等。監(jiān)控系統(tǒng)是整個直流系統(tǒng)的控制、管理核心，其主要任務(wù)是：對系統(tǒng)中各功能單元和蓄電池進(jìn)行長期自動監(jiān)測，獲取系統(tǒng)中的各種運行參數(shù)和狀態(tài)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)及運行狀態(tài)及時進(jìn)行處理，實現(xiàn)電源系統(tǒng)的全自動管理，保證其工作的連續(xù)性、可靠性和安全性。絕緣監(jiān)測單元是監(jiān)視直流系統(tǒng)絕緣情況的一種裝置，可實時監(jiān)測線路對地電阻，當(dāng)線路對地絕緣降低到設(shè)定值時就會發(fā)出告警信號。
目前有母線絕緣監(jiān)測和支路絕緣監(jiān)測。電池巡檢單元是對蓄電池在線電壓情況循環(huán)檢測的一種設(shè)備，可以實時檢測到每節(jié)蓄電池電壓的大小，能通過監(jiān)控系統(tǒng)顯示出哪一節(jié)蓄電池發(fā)生故障。開關(guān)量檢測單元是對開關(guān)量在線檢測及告警干節(jié)點輸出的一種設(shè)備。比如在整套系統(tǒng)中哪一路斷路器發(fā)生故障跳閘或者是哪路熔斷器熔斷后開關(guān)量檢測單元就會發(fā)出告警信號，并能通過監(jiān)控系統(tǒng)顯示出是哪一路斷路器發(fā)生故障跳閘或者是哪路熔斷器熔斷。降壓單元就是降壓穩(wěn)壓設(shè)備，是合母電壓輸入降壓單元，降壓單元再輸出到控母，調(diào)節(jié)控母電壓在設(shè)定范圍內(nèi)。當(dāng)合母電壓變化時，降壓單元自動調(diào)節(jié)，保證輸出電壓穩(wěn)定。降壓單元也是以輸出電流的大小來標(biāo)稱的。目前有兩種降壓單元：有級降壓硅鏈和無極降壓斬波。不過無極降壓斬波技術(shù)還不是很成熟，常發(fā)生故障，所以還是降壓硅鏈?zhǔn)褂幂^廣泛。配電單元主要是直流屏中為實現(xiàn)交流輸入、直流輸出、電壓顯示、電流顯示等功能所使用的器件如：電源線、接線端子、交流斷路器、直流斷路器、接觸器、防雷器、分流器、熔斷器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕開關(guān)、指示燈以及電流、電壓表等。
二 直流系統(tǒng)在核電站中的作用
在核電站中，直流系統(tǒng)的應(yīng)用可以說是系統(tǒng)的二次能源，可以提供核電站中的較為重要裝置運行的直流電源。在核電站中各種控制保護(hù)系統(tǒng)及其復(fù)雜，其目的都是為了增強電力系統(tǒng)的可靠性，但是控制保護(hù)系統(tǒng)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)是需要有一套穩(wěn)定可靠的電源系統(tǒng)。交流電源一般取自系統(tǒng)，無法存儲，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時可能造成交流電全停，這樣我們的控制系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)無法正常工作將危機(jī)核電站設(shè)備安全，可能擴(kuò)大事故，這是不允許的。直流系統(tǒng)與整個發(fā)電系統(tǒng)的運行無關(guān)，一般都配有一定容量的蓄電池，平時有交流電通過充電機(jī)向蓄電池充電，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障失去交流電時通過蓄電池向重要設(shè)備提供直流電，保證設(shè)備正常運行及事故處理。而當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生故障時，斷路器會因為失去直流系統(tǒng)提供的直流電源而不能自動跳閘避免可能發(fā)生的意外，而導(dǎo)致重要電器設(shè)備損壞造成難以想象的后果。所以直流系統(tǒng)的可靠性對于核電站的安全運行來說是至關(guān)重要的，我們必須加強對直流系統(tǒng)的日常維護(hù)。
2.1 蓄電池屏包含蓄電池組、蓄電池監(jiān)測儀等。
蓄電池組經(jīng)蓄電池總?cè)劢z,并經(jīng)蓄電池總開關(guān)接在合閘母線上,正常運行時由整流模塊的直流輸出提供各種直負(fù)荷,并經(jīng)合母對蓄電池進(jìn)行充電(浮充、均充)。當(dāng)交流輸入故障時,蓄電池合閘母線供電并經(jīng)硅鏈向控制母線供電,保持直流系統(tǒng)持續(xù)供電。同時,蓄電池組有蓄電池監(jiān)測儀,對蓄電池電壓、充放電電流等進(jìn)行實時監(jiān)測。直流系統(tǒng)中央監(jiān)控器可對電力直流電源的各個部分電氣運行參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測,遇到故障等異常情況,發(fā)出聲光報警,并通過多種數(shù)字通訊手段,將故障信息上報監(jiān)控后臺。監(jiān)控系統(tǒng)的另一大作用是智能化的蓄電池充放電管理,根據(jù)電池組的容量狀態(tài)調(diào)節(jié)整模塊的輸出電壓和限流值,使電池組容量充滿。并延長電池組的使用壽命;此外還可實現(xiàn)兩路交流輸入電源的切換控制功能,保證一路交流電失效時,另一路交流電能及時供應(yīng),保證直流電源的可靠工作。絕緣監(jiān)測儀接在控母及各饋線絕緣監(jiān)測元件上,實現(xiàn)對所有直流饋線的絕緣檢測。可反映各直流回路的接地情況的。
2.2 直流系統(tǒng)，是發(fā)電廠發(fā)電廠或不可缺的必要系統(tǒng)。
它在日常生活中為繼電保護(hù)、控制、信號、計算機(jī)監(jiān)控、事故照明、交流不間斷電源等電源的運行提供保障，它的可靠性到電力系統(tǒng)的安全息息相關(guān)，是發(fā)電過程中極為重要的一部分。直流系統(tǒng)是一個獨立的電源，它與整個發(fā)電系統(tǒng)的運行無關(guān)。當(dāng)外部交流電中斷時，會有另外一后備個電源--蓄電池繼續(xù)為直流電源提供蓄電。而當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生故障時，斷路器會因為失去直流系統(tǒng)提供的直流電源而不能自動跳閘避免可能發(fā)生的意外，而導(dǎo)致重要電器設(shè)備損壞造成難以想象的后果。所以直流系統(tǒng)的可靠性對于對發(fā)電廠的安全運行來說是至關(guān)重要的，我們必須加強對直流系統(tǒng)的日常維護(hù)。
2.3 絕緣監(jiān)察裝置的維護(hù)。
早期的絕緣監(jiān)察裝置由于比較陳舊，又因為直流系統(tǒng)界限方式的影響沒辦法起到預(yù)想的作用仍然處于由直流母線來報警的階段。對于尋找具體支路，接地點的尋找方式仍然采用支路斷電查找。絕緣監(jiān)察裝置主要出現(xiàn)的問題有：裝置死機(jī)、插件損壞、插件燒毀等。一些絕緣監(jiān)察裝置的死機(jī)會造成發(fā)電廠直流系統(tǒng)失去地接點，除此之外，一些絕緣監(jiān)察裝置在同一母線的多路電源支線的電壓預(yù)定值同時下降時無法正確報警。對絕緣監(jiān)察裝置能否正常運行造成決定性影響的是直流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>
三.直流系統(tǒng)常見問題及維護(hù)措施
發(fā)電廠直流系統(tǒng)故障有很多種,比較常見的主要有蓄電池故障、充電模塊故障、微機(jī)控制系統(tǒng)故障、直流系統(tǒng)接地故障等。
1.蓄電池故障及維護(hù)措施
在發(fā)電廠中蓄電池產(chǎn)生的故障主要有以下幾方面：一是蓄電池內(nèi)部開路(極板腐蝕嚴(yán)重斷裂、極柱脫落)，電池失效(極板硫化嚴(yán)重失去活性)，電瓶虧液，電池外殼破損(會導(dǎo)致電解液泄露，腐蝕安裝支架，并且造成蓄電池組短路，造成嚴(yán)重事故)，對于蓄電池的使用影響較大;二是蓄電池組中單個電池的電壓偏高或者偏低，單個蓄電池組的電壓偏差超過了發(fā)電廠中對蓄電池電壓的規(guī)定范圍，會影響整個電池組的性能，整體放電能力下降，不能保障設(shè)計容量也會在關(guān)鍵時刻掉鏈子，造成不可預(yù)估的損失;三是蓄電池組的熔斷器開關(guān)熔斷或脫扣，在發(fā)電廠的正常運行過程中，蓄電池組是通過熔斷器浮充或均充電運行，通過整流設(shè)備的電流來補充蓄電池的放電消耗，在發(fā)電廠中的負(fù)載平時是不受蓄電池供電的，當(dāng)熔斷器開關(guān)熔斷或脫扣時交流突然失電，此時電池組不能正常給負(fù)載供電，造成斷電設(shè)備停運重大事故。
對于以上故障，應(yīng)加強蓄電池的日常維護(hù)和檢測，目的是查出不合格的電池。通常是使用專業(yè)蓄電池狀態(tài)測試儀測試電池的內(nèi)阻和電壓，從而估計出電池的容量，初步確定蓄電池是否符合繼續(xù)使用的要求。這就做到了容量測試和對日常蓄電池狀態(tài)的有效掌握，通過檢測不合格設(shè)備并及時維護(hù)，保證直流供電電池的正常工作狀態(tài)。對不合格蓄電池的處理：檢測出來的不合格電池不能直接丟棄或者報廢，首先要做的工作是再次檢測，看是否有修復(fù)的可能或者是用作其他用途。一條重要的原則是，新舊電池不能混用，不同品牌和不同批次型號的電池不能混用。對蓄電池普通性能指標(biāo)的修復(fù)可以采用專業(yè)的蓄電池活化儀來完成，它能在一定程度上解決不能有效修復(fù)蓄電池的問題。
2.充電機(jī)故障及處理措施
對于這種故障，應(yīng)該在日常的檢查中對某些點進(jìn)行重點檢查:比如三相交流輸入電壓是不是平衡狀態(tài)或者有沒有缺相;運行中的噪聲是否是正常狀態(tài);各種保護(hù)信號所顯示的信息是否是正常狀態(tài);直流輸出的電壓值和電流值是不是處于正常的值域范圍;正負(fù)母線與地面之間是否依然保持比較好的絕緣性能。在日常檢查中特別注意以上列出的幾點,有助于及時發(fā)現(xiàn)充電模塊中出現(xiàn)的問題,并且可以有針對性地對其進(jìn)行處理。目前,直流系統(tǒng)的充電單元都裝有監(jiān)控設(shè)備,可以對充電模塊進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測,并且還有定時均充的功能,為工作人員減少了很多的工作量。但是也應(yīng)該對出現(xiàn)的情況有一個比較完整的記錄,定期對充電模塊的運行情況進(jìn)行檢測,是否準(zhǔn)時均充,并且對均充期間的電流和電壓進(jìn)行檢查,確保它們的值正確。
3.微機(jī)控制系統(tǒng)故障及處理措施
在發(fā)電廠中的微機(jī)系統(tǒng)比較復(fù)雜，元器件比較繁多，較易出現(xiàn)故障。主要存在的故障及處理措施反映如下：一是微機(jī)顯示界面報各功能自單元板故障，如充電機(jī)檢測單元、蓄電池檢測單元、絕緣檢測單元等故障。故障產(chǎn)生的原因可能是各單元自身故障、設(shè)定參數(shù)不正確或者通訊故障。采取處理故障措施是：按照系統(tǒng)檢查報故障單元是否真的故障或有操作、檢測相關(guān)參數(shù)設(shè)置或者找到告警的功能子單元板使其復(fù)位，或使整個微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)重新上電復(fù)位;二是系統(tǒng)界面顯示充電機(jī)電壓和蓄電池電壓、蓄電池熔斷信息，比如充電機(jī)電壓與系統(tǒng)一致、充電機(jī)過壓、充電機(jī)欠壓等信號。故障產(chǎn)生的原因可能為蓄電池正極、負(fù)極或兩極保險熔斷或者開路，或者充電機(jī)設(shè)定中充電機(jī)設(shè)定電壓過高或過低以及充電機(jī)出現(xiàn)故障、市電失電造成電池過度放電等原因。采取的故障處理措施是查明原因立即更換蓄電池熔斷器(或刀閘)，修復(fù)斷路點;否則交流停電將會導(dǎo)致直流屏無直流電送出設(shè)備不能正常運行，另外通過重新設(shè)置充電機(jī)過壓或欠壓值使其在正常范圍內(nèi)。
4. 直流系統(tǒng)接地故障及處理措施
發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地是一種易發(fā)生且對電力系統(tǒng)危害性較大的故障。直流系統(tǒng)正極接地，就會有造成繼電保護(hù)誤動的可能，因為一般跳閘線圈(如出口中間繼電器線圈和跳閘線圈等)均接電源負(fù)極，回路再發(fā)生接地或絕緣不良就會形成兩點接地，引起保護(hù)誤動;直流系統(tǒng)負(fù)極接地，如果回路中再有一點接地，形成兩點接地可將跳閘回路或合閘回路短路，保護(hù)拒動，此時系統(tǒng)發(fā)生故障，保護(hù)的拒動必然導(dǎo)致系統(tǒng)事故擴(kuò)大(即越級擴(kuò)大事故)，同時還可能燒壞繼電器的觸點和燒保險。
當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地時，由直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)察裝置發(fā)出預(yù)告信號。此時，應(yīng)首先確定是正極接地，還是負(fù)極接地;是完全接地，還是絕緣電阻降低。然后再根據(jù)運行方式、檢修、操作及氣候等因的影響，判斷可能接地的地點，確定尋找地點的方法和步驟。尋找接地點的一般原則：
(1)對于兩段以上并列運行的直流母線，先采用“分網(wǎng)法”，拉開兩段母線的分段刀閘，判明屬哪一段母線接地，以縮小查找范圍。
(2)對直流母線上允許短時停電的直流負(fù)荷饋線，采用“瞬間停電法”尋找。當(dāng)拉開某一回路時，如接地信號消失，并且各極對地電壓恢復(fù)正常，則說明接地點在該回路上。
(3)對于不允許短時停電的重要直流負(fù)荷，可采用“轉(zhuǎn)移負(fù)荷法”查找接地點。
(4)如接地不在各直流負(fù)荷上時，可瞬間解列充電設(shè)備、蓄電池和倒換直流母線查找接地點。
四.直流系統(tǒng)改進(jìn)措施研究
1.加強教育，改善環(huán)境
(1)加強對運行人員的培訓(xùn)，使其認(rèn)識到蓄電池對于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要性。加強對蓄電池的巡視，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。
(2)從硬件上對運行人員提供支持。可以在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上增加電池組智能巡檢儀，方便運行人員巡視。
2.引進(jìn)原理先進(jìn)的充電機(jī)
現(xiàn)有的各電壓等級的充電器常采用浮充的方式，由于充電器運行時間比較長，設(shè)備存在一定的老化現(xiàn)象，存在諸如觸點粘合、整定值偏移、實際電壓輸出值與現(xiàn)場檢測值存在較大偏差等故障，使得現(xiàn)有的充電設(shè)備在一定程度上對機(jī)組的安全運行造成威脅。
可以使用均浮充自動轉(zhuǎn)換的充電機(jī)，便于對虧電電池快速充電以及維護(hù)。
3.開發(fā)先進(jìn)的智能放電設(shè)備
(1)采用智能放電設(shè)備，用于檢驗蓄電池容量，作為核對性試驗時的直流負(fù)荷。由于其可以對蓄電池恒流放電，改變了無法控制放電電流的缺點，保證了蓄電池的良好使用。在機(jī)組檢修、設(shè)備維護(hù)周期內(nèi)，定期對各電壓等級的所有蓄電池進(jìn)行充放電試驗，檢測現(xiàn)有蓄電池的健康狀況。
(2)蓄電池在進(jìn)入系統(tǒng)工作之前，應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的充放電試驗，認(rèn)真檢測每一節(jié)電池，以保證蓄電池性能一致。
(3)現(xiàn)使用的蓄電池大多是密封鉛酸蓄電池，采用定電壓限流充電新技術(shù)后，確保了蓄電池的使用壽命。
4.改變檢測蓄電池容量的手段
采用智能巡檢儀，改變以往只用電表測量輸出電壓的簡單方法。傳統(tǒng)的電池電壓測量方法只是用電表測電池在浮充狀態(tài)下的電池端電壓，實際上只能知道電池在浮充狀態(tài)下的化學(xué)電勢，即使是一個容量非常小的電池，在浮充狀態(tài)下其端電壓也可能顯示正常，所以通過在浮充狀態(tài)下測量電池電壓來判斷電池好壞的方法不可取。新型裝置不僅可以測量電池電池內(nèi)阻、充放電時電池電流及端電壓的變化，還可以從容量分析判斷電池的性能。 |
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