直流母线常见故障分析及查找方法

直流母线常见故障分析及查找方法

邓翔

福建省福能新能源有限责任公司， 福建省 莆田市 351100

摘要：直流母线接地故障通常发生在直流系统运行过程中，如果不及时检查或处理，可能会造成严重后果。本文将简要分析直流系统运行过程中直流母线的缺陷，并研究适当的故障排除方法，以确保电厂的维护和高效运行。

关键词：直流母线；故障检查；查找方法

引言

直流母线接地故障是直流变电站系统中直流母线运行过程中经常发生的一类故障。如果对这些故障不及时预防和有效排除，潜在的安全隐患数量会急剧上升，威胁到变电站的安全运行，甚至会导致电力元件的瘫痪。这就要求工作人员及时找到接地故障的原因，并针对这些原因提供适当的解决方案，以便工作人员可以在设备发生问题之前做好预防工作，从而充分了解直流母线的应用特点，在发生各种故障时，对其及时进行调整，使电场安全且高效地运行。

1、直流母线接地带来的危险

户外电气设备容易受到各种因素的影响，例如风、雪、高温等恶劣的天气条件。这种恶劣的天气条件会大大增加外部环境的湿度，而且这些问题会导致电气设备对直流接地情况特别敏感。不合理地放置直流母线不仅会导致保护装置长期失效，还会影响直流设备的正常工作。在直流母线系统中，标准接地方法侧重于单点、多点这两种不同的情况。在进行操作时，需要严格控制正、负极低电压的变化，达到提高极端电压的目的。如果极端电压较小，会造成双电压失衡。在这种情况下，很有可能会限制设备保护范围，并且操作的可靠性和对保护装置的应用水平也会大大降低。两点或多点校正主要是由于设备使用不当或恢复其他电路而造成的，这种情况会导致保护装置的有效性降低。如果不使用保护罩，将对维持电源的安全运行工作构成严重威胁，极端情况下还会导致功率的极大损失。因此，保护罩的应用非常重要。工作人员应在日常活动中提高系统运行的可靠性和安全性，以防止直流母线系统因为运行不当而造成的安全事故。

2、分析直流母线故障

电气设备运行过程中发生的直流母线层故障通常分为以下几种：（1）单点接地。如果直流母线出现这种情况，主要是由于保护装置失效，这种情况会大大增加继电保护器发生故障的机会。（2）多点接地是指直流母线有两个落点。在处理此类故障时，可以先调整其中一个连接点，以更好地减少造成的损坏。（3）假接地。由于接地故障主要由直流停止信号控制，这种信号为低电平信号，表示有直流压降信号，但系统实际上并非母线故障。这是因为会存在其他问题而导致信号错误，所以需及时发现系统中的此类问题，并确认整改。（4）整体接地。整体接地主要是串联交流电路和直流电路，并将其接入第二个设备通道引起的。

3、查找和解决故障的有效措施

3.1 故障检测原理

在检测直流母线故障的过程中，应遵循以下步骤：首先，需断开母线周围的断路器，以便工作人员可以快速确定母线的哪个部分出现接地故障。这种方法可以显著减少受影响节点的工作区域，以提高故障查找速度。在遇到特定的故障时，可能会有短暂的停电现象，如果我们检测到这个故障，需及时使用瞬时切换的方法来检测接地故障点，这种直流母线故障检测方法的基础是指示灯的变化。如果该区域某处发生接地故障，但隔离装置未发出报警信号，则电压此时保持在普通水平。因此，根据电路中是否存在母线接地故障，可以将直流负载断路器拉到闭合状态。这个过程需要从系统外部开始，然后再分析和控制系统内部的运行情况。如果查找系统中没有仪表，也可以用电压表代替。最好的办法是用两根引出线，其中一根高，另外一根低，然后试着接入系统中，当电压表数据下降，此时该设备就存在接地故障。为了调整负载的末端，需要检查直流电源是否正常，从而达到排除故障的目的。

3.2 检测故障的方法

当在寻找直流母线故障点时，工作人员应该注意故障查找方法的合理使用。对于一些需要使用电源试拉操作的直流负载系统，在操作前必须固定控制单元，且操作过程中必须触摸设计控制单元。断电后，应保证正、负极的分离顺序，先拆正极，再拆负极。在对直流电气设备进行测试时，需要强调设备的运行状况，以了解信号指标的变化。在断开直流电时，需控制在三秒以内，同时要非常彻底、快速、灵活地进行断电，防止因长时间停电造成系统损伤。应尽可能提高监督控制水平，排除人为错误造成的虚假短路信息。在开展故障排除工作时，应按专业标准和规范安装设备，不得误拆端线。接线时应避免人为接错，对断开的导线应做好标记。查看仪表时，仪表内阻应控制在两千欧姆/伏以上。

3.3 消除故障的有效策略

有效地设计消除故障的方案。总的来说，这主要是为了加强直流隔离监控系统的使用，它可以对变电站故障下的直流系统进行检测和评估。但根据查找结果很难找出具体是哪个分支出现问题，所以无法准确地指出故障原因。因此，此时需与操作人员共同分析，对系统运行过程进行回顾，以更好地找出并消除故障。线路故障诊断最基本的程序如下：直流系统一旦接地，必须先进行仪表检测，了解它的直流接地特性，决定是接地极性还是高阻接地。一旦我们了解了它的接地特性，我们就需要采取下一步措施，检查绝缘水平，然后对出现开路的设备以及其他缺陷设备深入检查，判断其是否存在接地。如果隔离检测器能够监测接地过程，我们可以通过关闭空气开关或打开空气开关，将受控负载转移到其他直流母线上，然后看看这个操作是否成功。

4、故障查找中的注意事项

首先，进行故障查找时，必须有两名成员互相合作，以免发生安全事故。工作人员可以尝试通电，此时必须提前持有相应的单位许可证。根据情况要求，从保护板的压板上退下来，如发现没有问题应恢复保护装置。其次，停电时，必须先拆好电极，再拆除坏电极，降低查找过程中的负面影响。

其次，在测试直流电气设备时，要密切注意设备的运行情况，以及更换方向仪表。如果设备没有关闭，则必须先调整控制电源，然后再进行后续工作。考虑到实际工作的安全性，如果直流电源突然断电，应控制在三秒内断电，避免停电时间过长。

再次，整体判断。为确保控制仪表、信号等其他信息的真实性，必须从整个可视区域进行细化，以防止过度短路。在寻找解决方案时，务必仔细遵循实际要求，以防止不必要地移除端子线头，避免连接线时出现连接不良的问题。查看仪表时，必须确保仪表的内阻在两千欧姆/伏以上。

最后，根据故障的实际情况，在电缆通道中控制DDC总线的安装位置，可以从系统外部观察负极线，确保操作的正确性。根据直流悬停风险评估，其相比于不同的直流深度方法，建立了直流悬停功能，降低了节点检测的复杂度，减少了直流故障的检测时间。避免因直流电过大、电量太高而影响整体系统的高效运行，必须对直流系统的可靠性进行全面检查，以确保通道的科学性。

结束语

综上所述，直流母线的故障将对整个电网产生很大的负面影响。必须高效确认直流母线运行中的故障，改进故障检测方法。变电站的直流接地系统在变电站内部设备的供电中起着重要作用，需提高工作人员的操作安全意识，保证故障查找程序和故障消除方法的不断更新和完善，进一步确保直流母线的正常工作。

参考文献：

[1]余军威,许强,卢俊.直流接地故障定位方法分析[J].集成电路应用,2021,38(11):230-231.DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2021.11.109.

[2]郭兵.直流母线常见故障分析及查找方法[J].通讯世界,2016(18):170-171.

[3]范新利,韩东锋.直流母线常见故障分析及查找方法[J].电子制作,2015(20):82.DOI:10.16589/j.cnki.cn11-3571/tn.2015.20.061.

[4]黄成飞,周丽娟.变电站直流母线接地常见故障分析及查找方法[J].电子制作,2015(05):239.DOI:10.16589/j.cnki.cn11-3571/tn.2015.05.084.