NEC锂电池直流屏系统及其常见故障分析

本文介绍了直流屏的结构，阐述了直流屏的工作原理，对直流屏的故障予以分类，针对5种直流屏常见故障展开了故障分析，还讲解了处置方法。

关键词：直流屏系统 工作原理 接地故障分析

1引言

一般而言，直流屏所提供的直流电等级涵盖DC220V、110V、48V等等，其主要起到的作用是为高低压开关设备供应直流分合闸操作电源，为其提供储能电源，为电力仪器仪表提供控制电源，以及提供临时照明等 。

直流屏系统主要由两部分构成，这两部分通常涵盖直流充电屏与电池屏。充电屏的主要职能是把输入的交流电进行整流，并达成直流输出的功能。电池屏的主要用途是在意外出现失电的状况下，当作备用电给予设备。电池一般是由电压在2至12V的电池，通过9至108节串联的形式组成的。

1.1直流屏的结构及工作原理

当前，天津港区之内所应用的直流屏，绝大多数都是三辰（迪安）直流屏 ，该直流屏是由高频开关整流模块构成的 ，是由可编程控制器（PLC）构成的 ，是由蓄电池组构成的 ，是由绝缘监视装置构成的 ，是由蓄电池自动监测装置（巡检单元）构成的 ，是由母线电压自动调节装置构成的 ，是由整流硅链构成的 ，是由触摸屏构成的 ，是由预告信号装置等构成的 。

两路市电，经过交流切换，输入成一路交流，供给各个充电模块，为其供电。直流屏充电模块，把输入的三相交流电，转化成直流电，在给蓄电池充电之际，还给合闸母线以及控制母线供电。系统里各个基础监控单元，受到主监控的管理与控制。各基础监控单元采集的信息，通过通讯线，被送给主监控，进行统一管理。主监控展示直流系统的各种信息。用户能够触控显示屏，查询信息并且操作系统。除此之外，信息还能够接入远程监控系统。

2直流屏常见故障分析

在天津港区，直流屏所出现的常见故障主要包含这些，有直流屏系统接地的情况，有直流母线电压处于过低状态的情况，有输入电压呈现低水平、交流接触器失去电力的情况，有控制母线绝缘性能不佳的情况，还有交流接触器失去电力致使直流电消逝的情况 。

2.1直流屏系统接地故障

2.1.1直流接地故障的原因

二次回路的绝缘材料不符合标准，绝缘性能很差，且绝缘已经老化，或者存在某些损伤方面的缺陷，二次设备也是如此。

（2）二次回路的连接情况，以及设备元件的组装状况，存在不合理或者错误之处。要是直流带电体与交流带电体或者接地体的距离比较近，就会致使击穿间隙出现从而形成直流对地。接触器进行动作的时候会产生弧光，这同样是成因当中的一种情况 。

（3）二次回路出现受潮情况，有小动物爬入其中，还有异物不小心掉落进去，这些情况都能够造成直流系统接地 。

2.1.2直流系统接地的危害

正极处于接地状态，存在致使保护出现误动作的可能性，一般而言，分合闸线圈或者继电器线圈都是与负极相接通的，当正极再次实现连接时便会产生动作，一旦在这些回路里后续又发生一次接地情况，就有可能引发误动作。

（2）负极处于接地状态，这种情况有可能致使保护装置出现拒动作，原因在于当回路里再次出现某点接地状况的时候，分合闸线圈或者继电器线圈会因接地点而形成短接，进而无法正常动作。与此同时，直流回路一旦发生短路现象，就会造成电源熔断器熔断，导致失去保护以及操作电源，并且还有可能烧坏继电器的触点。

第一，正负极当中存在着各有一点发生接地的情况，第二，这种情况会致使短路现象出现，第三，短路会让电源熔断器熔断，第四，电源熔断器熔断会使得保护、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

假设正极接地，像图里呈现的那样直流接地出现在A、B两点，把1KI、2KI触点进行短接，致使KPO通过动作出现错误跳闸情况。当A、C两点接地时，KPO触点因被短接所以导致出现误动作。在A、D两点或者F、D两点接地时，造成断路器的动作产生错误，并且还可能引发误合闸或者出现上假信号的状况。

要是出现负极接地现象，比方说像图呈现的那样，B、E这两个点出现接地情况，在此KPO线圈就会被短接，当保护动作的时刻，KPO不会动作，断路器进而不跳闸，并且熔断器会熔断。当D、E两点出现接地状况时，跳闸线圈K会被短接，在保护动作之际，断路器不会产生动作，与此同时电源熔断器被熔断。一模一样的两点接地也颇具可能致使断路器拒绝合闸，不传递信息。

处在正负极各存在一点接地的状况下时，如图所显示的那般，接地故障于A、E两点出现，进而形成短路致使电源熔断器熔断。当故障发生在B、E两点或者C、E两点时，在保护动作之际不止断路器拒动呢，并且电源熔断器会熔断，与此同时还会烧坏继电器触点。

于较为复杂的保护回路当中，同级的两点有接地情况，还能够把某些继电器给短接，在继电器动作之后熔断器却不熔断，没办法起到作用来跳闸，存在发生越级跳的那种危险。

2.1.4直流系统接地的处理方法

查找故障之前，要先对故障的极性作出判断。存有绝缘检查开关的情况之下，能够去观察正负极对地电压。不存在绝缘检查开关的状况时，可用万用表测量输出的各支路正负极对地电压。一旦正极显示为零，那么就是正极接地状况，相反时则是负极接地状况。要是属于不完全接地故障，那么绝缘降低的那一极对地电压较低，而另一极对地电压较高。

先完成故障极性判断，之后判断二次回路，看有无人员工作，判断是否与设备操作有关，进行排除，接着采用逐路断开直流的方法，判断出接地故障点 。

倘若，直流小母线存在两段以上的情况，那么能够对直流母线进行分段断开的操作，以此让查找范围得以进一步缩窄变小，甚至一直到能够明确故障所在位置为止 。

特别情形下，存在这样的可能，那就是在所有直流馈线支路经过挑选排除以后，接地故障的信号却依旧没有消失，那么故障有可能出现在直流母线这个地方，又或许出现在充电设备之上还可能在蓄电池组那里。在保证直流母线不会失去供电电源的状况下，逐个将充电设备、蓄电池组在短时间内脱离直流母线，用来缩小范围一直到找出故障点为止。另外还有一点需要留意，绝缘监察装置自身存在接地的现象，同样有可能发出虚假的信息。

2.2直流母线电压过低故障

2.2.1故障现象

在监测屏之上，呈现出了“直流母线电压过低”的显示情况，传递出了上三遥信息，于此同时，现场的警报铃发出了响声。

2.2.2处理方法

用万用表，去测量母线实际电压值，看其与电压表显示，是否一致，以此来排除电压表损坏的可能性。

（2）检查充电机工作是否正常，浮充电流有无。

（3）有的浮充机停运需重启，如浮充电流小可调高。

2.3输入电压低、交流接触器失电故障

2.3.1故障现象

现场，警报器发出响声，三遥上面呈现出信息“输入电压低”，监测屏幕显示着“输入电压低” ，还显示着“交流接触器失电” ，直流屏交流输入电压的指示显示为零 。

2.3.2处理方法

首当其冲要去查验一下有没有那种特殊的气味，进而对是不是交流接触器被烧毁这件事作出判断，倘若真的是这样的情况，那就一定要把断路器给拉开，从而脱离出现故障的那个点。

进行，（2）中蓄电池供电情况的检查，要尽快对交流接触器予以更换。要是两路进线的情况，能够将故障电源分开，投入备用电源，之后再另外去更换接触器 。

（3）检查市电输入有无电压，上级开关有无跳闸。

2.4控制母线绝缘不良、交流接触器失电故障

2.4.1事故现象

警报声于现场响起，三遥信息里呈现出“控制母线绝缘状况欠佳”，以及“交流接触器处于失电状态” 。

2.4.2处理方法

（1）先检查主断路器有无损坏，确定是否为主断路器故障原因。

（2）查看交流屏输出电源断路器是否跳闸，需及时恢复。

两路交流进线当中，拥有某个情况的，能够暂且去使用备用进线，与此同时，要以尽快的速度去修复主电源断路器。

2.5直流电消失故障

2.5.1故障现象

直流电不见踪影，同时电源指示灯灭掉，上面所显示呈现出这样的信息，即“直流那边电力供应没了”，“控制的回路出现线路断裂情况”，“保护装置出现不正常状况”等等 。

2.5.2故障原因

（1）熔断器容量小，大电流冲击造成熔断

（2）熔断器接触不良

（3）两点接地造成熔断器熔断

第一，酸发生腐蚀情况，第二，出现了脱焊状况，第三，发生烧熔现象，这致使蓄电池之间形成断路，进而造成充电机出现故障，还使得站用交流失去，由此导致全站直流消失 。

2.5.3处理方法

（1）检查熔丝是否熔断，更换合格、容量满足的熔断器

先检查所有蓄电池接线，查看有无断路情况，一旦发现断线，能够采用容量满足要求的跨线，进行临时跨接处理，而后再开展维修工作 。

2.6远程及本体触摸屏显示“通讯故障”

2.6.1故障现象

中控室出现的上三遥告警信息当中，有一条是关于“XX站X号整流模块通讯故障”的，而在本体那里，与之对应的模块所显示的是E01或者E03 。

2.6.2故障原因

（1）风扇损坏或未打开导致模块高温死机

（2）通讯线接触不实或断线

（3）模块内通讯单元损坏

2.6.3处理方法

（1）重启模块并开启风扇

（2）检查通讯连接线完好度

（3）更换整流模块

3总结

本文着重介绍了直流屏的类别，阐述了其主要的组成结构，说明了基本的工作原理，对直流屏的故障予以了分类，尤其是针对在天津港区生产进程里较为常见的几种故障信息展开了分析，并且给出了常用的解决办法。