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【摘 要】托电公司#6机组直流系统由于长周期运行，充电模块损坏严重，该型号为CL6880V2的充电模块已停产，无备件可采购更换；原型号为WZJ-6E的绝缘监测装置存在误报警，接地检测不准的缺陷。综上所述，提出对#6机组直流系统进行改造。本文主要对充电屏、绝缘监测装置、直流负荷存在的问题进行分析探讨，并对直流充电屏、绝缘监测装置及回路改造的情况及效果进行说明。
【关键词】#6机组；充电模块；绝缘监察装置；可靠性
1.前言
发电厂的直流系统主要由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。在发电厂和变电所中，直流系统在正常情况下为控制信号、继电保护、自动装置、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源，当发生交流电源消失事故情况下为事故照明、交流不停电电源和事故润滑油泵等提供直流电源。直流系统可靠与否对发电厂和变电所的安全运行起着至关重要的作用，是电力系统安全运行的保证。
托电公司#6机组厂用直流系统主要由110V和220V两个电压等级组成。110V控制直流主要为操作、信号、继电保护及自动装置等设备提供可靠的电源。220V动力直流为开关的传动机构、事故照明、汽轮机组的事故油泵及交流不停电电源等设备提供可靠的电源。
220V直流系统每单元共有两段母线、110V 直流系统每台机各两段母线，每段母线上分别连接蓄电池组、充电装置、备用充电装置、电压监察装置和绝缘监察装置。
充电模块型号为：CL6880V2，由深圳科陆公司生产。
直流绝缘监察装置型号为：WZJ-6E，由武汉琴台公司生产。
蓄电池型号为UXL330-2（两组并联）型和 UXL1660-2型固定型防酸密闭式铅酸蓄电池，由深圳华达电源机电公司生产。
2.直流系统存在的问题及改造原因分析
2.1绝缘监察装置不能正常工作
110V直流系统的两面主配电屏和八面分配电屏及220V直流系统的一面主配电屏上装有11套型号为WZJ-6E型绝缘监测仪。该装置近年来，不仅不能提供准确可靠的直流回路接地信息，还经常出现这样、那样的装置故障问题。这主要是由于装置设计原理存在缺陷，产品的质量不过关以及制造厂售后服务不到位所致。
2.2直流接地故障查找困难
由于绝缘监测仪不能正常工作，并且监控系统盘柜内控制回路的跳线比较多，一个直流支路的负荷开关，有可能涉及到几十个控制盘柜和成千上万个回路，这样很难判别接地故障发生的所在盘柜及具体地点。
如果在其中的某一个盘柜内发生直流接地故障，首先要求运行人员逐台机组一个个地拉开各直流分配电屏的每一路负荷开关。在确定某一路负荷开关上有接地故障后，再由检修人员根据该负荷开关后的每一路跳线逐个解线进行故障查找。但是，如果同时发生多点接地，拉负荷开关也难于确定位置，查起故障来就更困难了，而且风险很大，极有可能造成误跳开关或机组。
2.3元件趋老化
#6机组于2005年11月22日移交投产。直流系统的充电模块、绝缘监察装置、蓄电池组等设备多为2005年04月以前的产品，已长期带电运行近7年，元器件出现老化问题而影响整个装置的正常运行。自2009年以来，直流充电模块因老化而损坏数量大，仅能从#3备用充电机柜上拆下好的模块进行更换。由于产品更新换代，原型号为CL6880V2的充电模块已停产，无备件可采购更换。如使用该公司生产的新型模块，在运行中由于新旧产品不兼容，存在设备运行不可靠的缺陷。这种情况下严重影响了直流充电装置的正常投入使用。
3.直流改造的必要性
众所周知，直流接地对于电力系统的危害，如判断是直流系统一点接地对保护二次回路不会造成危害，一但发生直流两点接地就有可能发生断路器的误动或拒动。而只有正确判定接地位置，缩短拉路寻找接地点的时间，才会有效避免大面积停电恶性事故的发生。
为此，直流绝缘监测仪作用在于，当直流系统发生一极接地时发出声光报警信号，又能测量出正或负极的对地绝缘电阻（或电压），并准确的选择接地支路，以便于运行值班人员及时发现和检修人员及时判断、查找和处理。
4.直流系统设备改造
为了节约经费，降低改造成本，#6机组直流系统改造保留原配电屏体，仅对屏内的重要设备进行更换，对二次回路进行改接线。
4.1绝缘监察装置改造
4.1.1绝缘监测仪存在的问题：
a）装置本身故障多。
b）经常误报警。
c）接地检测不准，起不到应有的监测功能。
d）厂家售后服务差。
4.1.2改造方案
#6机组110V直流绝缘监察系统由两面主配电屏，八面分配电屏组成，单面主配电屏带支路52路，单面分配电屏带支路36路；#6机组220V直流绝缘监察系统由一面主配电屏两面馈线屏组成，共带支路53路。本次改造对直流系统11台（110V直流系统10台、220V直流系统1台）绝缘监察装置保护屏内的主要元器件进行更换。
4.1.3改造成效
改造后的绝缘监察装置具有：
（1）不对母线注入交流信号，不会对母线的运行产生不良的影响。
（2）检测精度较高：母线电压：1%，母线对地电阻：2%，支路对接地电阻：5%。
（3）检测范围大：母线电压：0-300V，母线接地电阻：0-999.99K，支路电阻：0-99.99K。
（4）检测速度快：母线检测1-2秒，支路检测1-2分钟，并且不受支路多少的影响。
4.2直流充电屏改造
4.2.1直流充电屏存在的问题：
a）装置投运时间较早，元件趋老化。 b）电磁辐射和热辐射大。
c）使用元件型号陈旧，无法购置备品。
d）随着机组设备改造，充电机的带载能力已不能满足现场需求。
4.2.2改造方案
保留原直流充电屏柜，将3面110V直流充电机屏内27块20A的充电模块更换成型号为ATC115M40III的40A的模块15块；将1面220V直流充电机屏内的5块10A的充电模块更换成型号为ATC230M10III的10A模块8块，以及对二次回路进行改接线。这样大大增加了充电机的带负载能力。
4.2.3改造成效
改造后的直流充电机具有：
1）整机效率高，使在相同工作环境下充电模块的温升大幅降低。
2）由于电压变化率及电流变化率的减小，使充电模块的电磁干拢明显降低，提高了电磁兼容性能。
3）模块故障时，故障模块自动退出，不影响系统正常运行。
4.2.4备件储备
因#5机组的直流充电机没有进行改造，这样#6机组更换下来的充电模块、绝缘监察装置（220V）可作为#5机组的备件，以便日后设备发生损坏时及时进行更换。
5.直流负荷存在的问题
托电公司#5机组直流负荷存在：
a）部分标识与负荷不对应的错误。
b）部分直流正负极接反错误。
上述错误已在2010年#5机组大修过程中加以纠正。由于#6机组直流系统改造时间紧，仅利用8天停机时间对直流配电屏进行停电改造，而没有对直流配电屏内所带负荷逐一进行断开直流电源确认标识与负荷是否一一对应，待日后机组大修时进行核实是否存在上述错误。
6.设备运行工况
2011年08月对#6机组直流系统完成了改造，到目前为止改造后的设备已安全、稳定运行一年多。所有更换后的充电屏至今运行情况一直比较好，且工作电压稳定；直流绝缘监察装置基本上解决了老装置存在的问题，为查找和排除直流接地故障带来了方便。
7.结束语
电力系统的安全生产是构建和谐电力、和谐社会的基石。这就要求，一方面通过对设备的定期巡检，及时发现运行设备跑、冒、滴、漏的缺陷，采取行之有效的措施，抓紧治理；另一方面，通过技术改造、科技创新、设备更新，提高电力设备运行中的可靠性，特别是继电保护装置正确动作的可靠性，实现100%的正确动作率。托电公司#6机组直流系统的改造，使直流系统运行稳定，正负母线绝缘正常，满足了安全生产的需求，提高了机组的安全运行水平，取得了良好的经济效益。
参考文献：
[1]刘泽洪.直流控制保护系统.中国电力出版社，2009
作者简介：
张艳岭：1974年4月9日，女，黑龙江科技学院毕业，技师，工程师职称，现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部继保室检修工。
【关键词】#6机组；充电模块；绝缘监察装置；可靠性
1.前言
发电厂的直流系统主要由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。在发电厂和变电所中，直流系统在正常情况下为控制信号、继电保护、自动装置、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源，当发生交流电源消失事故情况下为事故照明、交流不停电电源和事故润滑油泵等提供直流电源。直流系统可靠与否对发电厂和变电所的安全运行起着至关重要的作用，是电力系统安全运行的保证。
托电公司#6机组厂用直流系统主要由110V和220V两个电压等级组成。110V控制直流主要为操作、信号、继电保护及自动装置等设备提供可靠的电源。220V动力直流为开关的传动机构、事故照明、汽轮机组的事故油泵及交流不停电电源等设备提供可靠的电源。
220V直流系统每单元共有两段母线、110V 直流系统每台机各两段母线，每段母线上分别连接蓄电池组、充电装置、备用充电装置、电压监察装置和绝缘监察装置。
充电模块型号为：CL6880V2，由深圳科陆公司生产。
直流绝缘监察装置型号为：WZJ-6E，由武汉琴台公司生产。
蓄电池型号为UXL330-2（两组并联）型和 UXL1660-2型固定型防酸密闭式铅酸蓄电池，由深圳华达电源机电公司生产。
2.直流系统存在的问题及改造原因分析
2.1绝缘监察装置不能正常工作
110V直流系统的两面主配电屏和八面分配电屏及220V直流系统的一面主配电屏上装有11套型号为WZJ-6E型绝缘监测仪。该装置近年来，不仅不能提供准确可靠的直流回路接地信息，还经常出现这样、那样的装置故障问题。这主要是由于装置设计原理存在缺陷，产品的质量不过关以及制造厂售后服务不到位所致。
2.2直流接地故障查找困难
由于绝缘监测仪不能正常工作，并且监控系统盘柜内控制回路的跳线比较多，一个直流支路的负荷开关，有可能涉及到几十个控制盘柜和成千上万个回路，这样很难判别接地故障发生的所在盘柜及具体地点。
如果在其中的某一个盘柜内发生直流接地故障，首先要求运行人员逐台机组一个个地拉开各直流分配电屏的每一路负荷开关。在确定某一路负荷开关上有接地故障后，再由检修人员根据该负荷开关后的每一路跳线逐个解线进行故障查找。但是，如果同时发生多点接地，拉负荷开关也难于确定位置，查起故障来就更困难了，而且风险很大，极有可能造成误跳开关或机组。
2.3元件趋老化
#6机组于2005年11月22日移交投产。直流系统的充电模块、绝缘监察装置、蓄电池组等设备多为2005年04月以前的产品，已长期带电运行近7年，元器件出现老化问题而影响整个装置的正常运行。自2009年以来，直流充电模块因老化而损坏数量大，仅能从#3备用充电机柜上拆下好的模块进行更换。由于产品更新换代，原型号为CL6880V2的充电模块已停产，无备件可采购更换。如使用该公司生产的新型模块，在运行中由于新旧产品不兼容，存在设备运行不可靠的缺陷。这种情况下严重影响了直流充电装置的正常投入使用。
3.直流改造的必要性
众所周知，直流接地对于电力系统的危害，如判断是直流系统一点接地对保护二次回路不会造成危害，一但发生直流两点接地就有可能发生断路器的误动或拒动。而只有正确判定接地位置，缩短拉路寻找接地点的时间，才会有效避免大面积停电恶性事故的发生。
为此，直流绝缘监测仪作用在于，当直流系统发生一极接地时发出声光报警信号，又能测量出正或负极的对地绝缘电阻（或电压），并准确的选择接地支路，以便于运行值班人员及时发现和检修人员及时判断、查找和处理。
4.直流系统设备改造
为了节约经费，降低改造成本，#6机组直流系统改造保留原配电屏体，仅对屏内的重要设备进行更换，对二次回路进行改接线。
4.1绝缘监察装置改造
4.1.1绝缘监测仪存在的问题：
a）装置本身故障多。
b）经常误报警。
c）接地检测不准，起不到应有的监测功能。
d）厂家售后服务差。
4.1.2改造方案
#6机组110V直流绝缘监察系统由两面主配电屏，八面分配电屏组成，单面主配电屏带支路52路，单面分配电屏带支路36路；#6机组220V直流绝缘监察系统由一面主配电屏两面馈线屏组成，共带支路53路。本次改造对直流系统11台（110V直流系统10台、220V直流系统1台）绝缘监察装置保护屏内的主要元器件进行更换。
4.1.3改造成效
改造后的绝缘监察装置具有：
（1）不对母线注入交流信号，不会对母线的运行产生不良的影响。
（2）检测精度较高：母线电压：1%，母线对地电阻：2%，支路对接地电阻：5%。
（3）检测范围大：母线电压：0-300V，母线接地电阻：0-999.99K，支路电阻：0-99.99K。
（4）检测速度快：母线检测1-2秒，支路检测1-2分钟，并且不受支路多少的影响。
4.2直流充电屏改造
4.2.1直流充电屏存在的问题：
a）装置投运时间较早，元件趋老化。 b）电磁辐射和热辐射大。
c）使用元件型号陈旧，无法购置备品。
d）随着机组设备改造，充电机的带载能力已不能满足现场需求。
4.2.2改造方案
保留原直流充电屏柜，将3面110V直流充电机屏内27块20A的充电模块更换成型号为ATC115M40III的40A的模块15块；将1面220V直流充电机屏内的5块10A的充电模块更换成型号为ATC230M10III的10A模块8块，以及对二次回路进行改接线。这样大大增加了充电机的带负载能力。
4.2.3改造成效
改造后的直流充电机具有：
1）整机效率高，使在相同工作环境下充电模块的温升大幅降低。
2）由于电压变化率及电流变化率的减小，使充电模块的电磁干拢明显降低，提高了电磁兼容性能。
3）模块故障时，故障模块自动退出，不影响系统正常运行。
4.2.4备件储备
因#5机组的直流充电机没有进行改造，这样#6机组更换下来的充电模块、绝缘监察装置（220V）可作为#5机组的备件，以便日后设备发生损坏时及时进行更换。
5.直流负荷存在的问题
托电公司#5机组直流负荷存在：
a）部分标识与负荷不对应的错误。
b）部分直流正负极接反错误。
上述错误已在2010年#5机组大修过程中加以纠正。由于#6机组直流系统改造时间紧，仅利用8天停机时间对直流配电屏进行停电改造，而没有对直流配电屏内所带负荷逐一进行断开直流电源确认标识与负荷是否一一对应，待日后机组大修时进行核实是否存在上述错误。
6.设备运行工况
2011年08月对#6机组直流系统完成了改造，到目前为止改造后的设备已安全、稳定运行一年多。所有更换后的充电屏至今运行情况一直比较好，且工作电压稳定；直流绝缘监察装置基本上解决了老装置存在的问题，为查找和排除直流接地故障带来了方便。
7.结束语
电力系统的安全生产是构建和谐电力、和谐社会的基石。这就要求，一方面通过对设备的定期巡检，及时发现运行设备跑、冒、滴、漏的缺陷，采取行之有效的措施，抓紧治理；另一方面，通过技术改造、科技创新、设备更新，提高电力设备运行中的可靠性，特别是继电保护装置正确动作的可靠性，实现100%的正确动作率。托电公司#6机组直流系统的改造，使直流系统运行稳定，正负母线绝缘正常，满足了安全生产的需求，提高了机组的安全运行水平，取得了良好的经济效益。
参考文献：
[1]刘泽洪.直流控制保护系统.中国电力出版社，2009
作者简介：
张艳岭：1974年4月9日，女，黑龙江科技学院毕业，技师，工程师职称，现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司设备部继保室检修工。