110V直流系統母線電壓及絕緣異常故障處理

摘 要：某電廠機組運行期間發生了110V直流系統母線電壓及絕緣異常故障。通過檢查發現配電柜向主控輸送盤柜信號的電纜端子松動，同時該系統絕緣檢測儀電路板損壞，導致主控異常報警。文中對故障查找方法進行了詳細描述，對導致母線電壓異常的原因進行了具體分析，同時提出了避免該故障再次發生的預防性措施和解決方案。

關鍵詞：母線電壓；絕緣；異常

110V直流系統LBA是核電站核安全極其重要的安全屏障，為核電站眾多1E級設備進行供電，其中包括6.6kV及380V配電盤、6.6kV斷路器操作機構的儲能電機、控制線圈、測量儀表、逆變器、棒電源等。

1 直流系統介紹

整流器又稱整流電源，是將交流電變換為直流電的一種換流設備。相控型整流電源是通過控制晶閘管觸發角α的大小，也就是控制觸發脈沖起始相位來控制整流電路輸出電壓大小的整流電源稱作相控型整流電源。在核電站，相控型整流電源一般采用三相全控橋式整流電路，主要由輸入變壓器、三相整流橋、輸出濾波電路、整流器控制單元和報警單元等部分組成。

110V直流系統LBA向核島眾多重要負荷提供控制電，該系統設置兩臺充電器同時向蓄電池提供浮充電電壓，每臺充電器能夠提供最大持續負荷電流，同時維持蓄電池電壓不變，蓄電池僅需提供瞬時尖峰負荷。由于充電器的性能只有在與蓄電池并聯時才能保證，因此禁止該系統長期脫離蓄電池運行。兩臺充電器并聯運行，當一臺充電器發生故障時，自動切換到另一臺上，同時發生故障的充電器發出故障報警信號。兩臺充電器分別有兩路380V配電柜提供電源，其中一組由柴油發電機組應急電源供電，當切換到柴油放電機組時，不切除充電器負荷。蓄電池組和充電器與配電柜相連，配電盤用于向直流負荷供電，同時該系統設置一個直流接地故障探測器用于連續監控系統絕緣的完整性。

圖1

2 問題排查及故障原因分析

2.1 故障描述

2014年9月8日，1號機組出現1LBA系統1LBA006KA絕緣故障報警，上午11點23分主控顯示母線電壓低至25V左右（瞬態約1S），當天晚上19：23分，主控顯示電壓瞬間高至145.1V（瞬態約1S）。在此期間，主控一共出現過大概六次電壓異常報警，電壓最低低到達1.5V。

2.2 故障排查及原因分析

維修人員趕到現場，發現就地盤柜母線電壓正常，未出現中空顯示的異常電壓現象，就地盤柜上出現絕緣故障報警，1LBA絕緣檢測儀在負極絕緣阻值顯示為0時，維修人員測量正負母線對地電壓分別約為+61.1V、-56.2V，電壓正常，絕緣檢測儀誤報警。進一步檢查發現，絕緣檢測儀電源電路板損壞，更換后報警消失。

接著對母線電壓異常問題進行檢查，經檢查發現，主控顯示1LBA母線低至約20V時，充電器、報警繼電器均無過流、短路和蓄電池放電報警，推斷為誤報，使用波形記錄儀對1LBA母線一次側電壓進行長時間監測，以核實LBA母線電壓是否真是低。錄波七天期間，主控出現過幾次電壓異常報警，但是就地錄波儀顯示波形正常，電壓無異常；與此同時，下游負荷正常運行無異常。

圖2

盤柜通過電壓變送器，將母線電壓轉換成毫輸送到1KCP501AR再傳送到主控室，用于指示盤柜電壓的信號。維修人員懷疑該電壓變送器故障，隨即對該電壓變送器進行檢查，未發現電壓變送器存在異常。

對電壓變送器信號1LBA001MU的相應端子及1KCP501AR 03A、03B端子進行檢查；同時對儀控機柜內電纜屏蔽線進行檢查。經檢查發現，用于采集母線電壓信號的兩根電纜松動，導致主控出現上述故障報警，對配電柜內所有端子進行緊固后，報警消失，無異常。

3 結束語

該電廠核島直流系統為進口設備，廣泛用于國內核電、火電機組。本次母線異常事件，值得引起我們的注意，需定期對盤柜內部元器件進行檢查，端子排進行緊固，以防止類似故障再次發生。

作者簡介：劉宇（1986-），男，黑龍江齊齊哈爾人，助理工程師，大學本科，從事核電廠電氣檢修工作。