直流屏系统及其常见故障分析.pdfVIP

直流屏系统及其常见故障分析

发表时间：2020-08-10T15:46:01.843Z来源：《中国电业》2020年3月第8期作者：邢彧华

[导读]本文介绍了直流屏的结构和工作原理，对直流屏的故障进行了分类，并针对5种直流屏常见故障并进行了故障分析及处置方法。

摘要：本文介绍了直流屏的结构和工作原理，对直流屏的故障进行了分类，并针对5种直流屏常见故障并进行了故障分析及处置方法。

关键词：直流屏系统工作原理接地故障分析

1引言

直流屏提供的直流电等级一般包括DC220V、110V、48V等。主要的作用是给高低压开关设备提供直流分合闸操作电源、储能电源及电

力仪器仪表控制电源、临时照明等。

直流屏系统主要由两部分组成，构成通常包括直流充电屏和电池屏。充电屏主要完成对输入交流电的整流及直流输出功能，电池屏主

要作用为意外失电情况下作为备用电提供给设备，电池一般由2-12V的电池以9-108节串联的方式组成。

1.1直流屏的结构及工作原理

目前天津港区内应用的直流屏绝大多数为三辰（迪安）直流屏。由高频开关整流模块、可编程控制器（PLC）、蓄电池组、绝缘监视

装置、蓄电池自动监测装置（巡检单元）、母线电压自动调节装置、整流硅链、触摸屏、预告信号装置等组成。

两路市电经交流切换输入一路交流给各充电模块供电。直流屏充电模块将输入三相交流电转换为直流电，给蓄电池充电同时，给合闸

母线及控制母线供电。系统中各基础监控单元受主监控的管理和控制。通过通讯线将各基础监控单元采集的信息送给主监控统一管理。主

监控显示直流系统各种信息。用户可触控显示屏查询信息及操作系统。此外，信息还可以接入到远程监控系统。

2直流屏常见故障分析

天津港区直流屏常见故障主要有:直流屏系统接地；直流母线电压过低；输入电压低、交流接触器失电；控制母线绝缘不良；交流接触

器失电直流电消失等。

2.1直流屏系统接地故障

2.1.1直流接地故障的原因

（1）二次回路、二次设备绝缘材料不合格、绝缘性能低、绝缘老化或存在某些损伤缺陷。

（2）二次回路连接、设备元件组装不合理或错误。如：直流带电体与交流带电体或接地体距离较近，造成击穿间隙，形成直流对地。

或是接触器动作产生弧光，也是成因之一。

（3）二次回路受潮、小动物爬入、异物掉落等均可造成直流系统接地。

2.1.2直流系统接地的危害

（1）正极接地，有使保护误动的可能。一般的分合闸线圈或继电器线圈都与负极接通，正极再接通就会动作。一旦这些回路中再发生

一点接地，就可能引起误动作。

（2）负极接地，可能使保护装置拒动作，因为在回路中再发生某点接地时，分合闸线圈或继电器线圈会被接地点短接而不能动作。同

时直流回路短路会造成电源熔断器熔断，失去保护及操作电源，并可能烧坏继电器触点。

（3）正负极各有一点接地，这会造成短路使电源熔断器熔断，使保护、合母控母等失去电源。

2.1.3直流系统接地故障对二次回路影响

若正极接地，如图所示直流接地发生在A、B两点，将1KI、2KI触点短接，使KPO动作误跳闸。当A、C两点接地时，KPO触点被短接

而导致误动作。A、D两点或F、D两点接地时，造成断路器误动，还可能导致误合闸或上假信号。

如发生负极接地，如图所示B、E两点接地，KPO线圈被短接，保护动作时，KPO不动，断路器不跳闸，且熔断器会熔断。D、E两点接

地时，跳闸线圈K被短接，保护动作时，断路器不动作，同时电源熔断器被熔断。同样两点接地也可能使断路器拒合，不上信息。

当正负极各有一点接地，如图所示，接地故障发生在A、E两点，即形成短路使电源熔断器熔断。发生在B、E两点或C、E两点时在保

护动作时，不仅断路器拒动，而且电源熔断器会熔断，同时烧坏继电器触点。

在较复杂的保护回路中，同级两点接地，还可能将某些继电器短接，在继电器动作后熔断器不熔断，无法作用于跳闸，有发生越级跳

的危险。

2.1.4直流系统接地的处理方法

（1）查找故障前，应先判断故障的极性，有绝缘检查开关的可观察正负极对地电压；没有可用万用表测量输出的各支路正负极对地电

压。若正极显示为零，则为正极接地，反之为负极接地。若为不完全接地故障，则绝缘降低的一极对地电压较低，另一极较高。

（2）故障极性判断完成后，先判断二次回路有无人员工作，是否与设备操作有关，排除后用逐路断开直流的方法判断出接地故障点。

（3）若直流小母线有两段以上，可分段断开直流母线，进一步缩小范围，直至确定故障位置。

特殊情况下，有可能出现所有直流