直流屏直流正极接地故障分析

直流屏直流正极接地故障分析

我直流屏厂家某变电所共2台直流屏，采用的是1+1冗余系统，输出并联带所有负载。2016年12月，1#直流屏发生正极接地故障。经分析判断、排查处理，1#直流屏的一个单相桥式整流器2#管脚接地。将金属底座的单相桥式整流器更换为绝缘底座型的，可杜绝此处管脚接地，有效避免该处直流接地故障。

1 直流屏1+1冗余系统工作原理

（1）给直流屏输入一个三相交流电，通过整流变成直流电，做为电源输出给直流负载。

（2）直流屏1+1冗余系统，是将两台直流屏输出通过母联开关连接起来共同带负载。当一台直流屏需要检修时，可以由另一台带所有负载

2 直流接地故障

（1）直流正极接地，直流屏触摸屏报正对地绝缘不良、合母电压异常。测正对地0VDC，负对地220VDC，此时正对地就是正极对负极电压；反之，如果直流负极接地，则正对地220VDC，负对地0VDC。

（2）直流正接地故障原因。1）一种原因是电源输出端之内的正极出现了对地绝缘为零，导致正极直接接地，正对地电压为0V。2）第二种原因是直流屏的负载，包括高压柜内的直流母线、低压柜内的直流母线、其他杂项柜内需要直流电源的部分。如任意一台高压柜内的直流正极发生接地，就会发生直流屏正极接地报警。

（3）单相桥式整流器。由多只整流二极管做桥式连接，外用绝缘塑料封装而成，大功率的桥式整流器在绝缘外层添加金属壳包封，增强散热。是交流电转换成直流电的的一个步骤。此回路单相桥式整流器为双回路冗余运行。

（4）直流接地的危害。当直流中一极接地时，如果再发生另一极接地，将造成直流正负极短路，开关跳闸，负载失去保护，带有直流失压脱扣的高压电机立即跳闸，装置停工。

（5） 确定直流正极接地故障点的方法：

1）断开直流输出母联开关，将直流屏（1+1冗余）系统分为两个单独个体，确定故障直流屏。
        2）断开单台直流屏输出开关，确定故障点是在输出开关之内还是之外。
        3）如故障在外部负载，则逐个断开负载直流电源开关，以此排查接地点；如果故障点在直流屏内部，则按内部接线逐个排查。
另外使用便携式接地查找仪，采用信号注入法。
        3 故障处理
     （1）某变电所的直流屏（1+1）冗余系统，巡检发现1#直流屏发出报警，记录显示正对地绝缘不良，测1#直流屏正对地+4.58V，负对地-216V，判断为正极接地故障。

（2）将1#和2#直流屏控制母联拉开，观察接地电压情况，2#直流屏对地电压正常，1#直流屏电压正对地+4.58V，负对地-216V，判断故障在1#直流屏。

（3）甩开1#直流屏负载使之空载运行，2#带全部负载。测1#直流屏电压正对地+4.58V，负对地-216V；判断故障在1#直流屏内部回路。

（4）进一步检查1#直流屏回路。只投入一组充电机回路，测量正负母线对地电压正常；只投入第二组充电机回路，测量电压正对地+4.58V，负对地-216V；故此判断故障点在1#直流屏第二组充电机回路。

（5）将1#直流屏第二组电池组保险和正负极引线拆除，测量电池组正负极对地电压，均测不到电压（电池组正负极处于悬空状态，无电压属于正常），说明电池组正常； 没有接地现象。

（6）对1#直流屏停电部分使用电阻法进行排查故障，在检查到第二组充电机回路合闸母线降压硅堆下方时，回路电阻阻值异常约为0.6M欧姆（正常对地阻值约为1.9M欧姆），测量1#直流屏一组充电回路和第二组充电回路，对比发现硅堆下方的桥式整流器连接端子部分压降不一致，一组充电机回路压降末端数值为12V左右，而第二组充电机压降末端数值为0V；判断故障点在硅堆下方和桥式整流器及分压器三个元件之间。测量硅堆对地电阻1.9 M欧姆正常，测量分压器对地电阻2.1 M欧姆正常；测量桥式整流器4个管脚对地电阻，1#、3#、4#为3.3M欧姆正常；2#管脚对地阻值1.6K欧姆异常；通过测量法、对比法、反向验证法基本锁定故障点为桥式整流器2#管脚。

4 结语

通过故障分析：桥式整流器使用8年后绝缘降低，使管脚对金属外壳绝缘下降乃至接地。对此种有金属外壳的电子元件定期更换，或更换为有绝缘外壳的元件，就能杜绝此类故障的发生。