基于一次低壓盤柜內有源接點改造的直流系統(tǒng)混接危害分析

唐萊智　林森　孟青春

【摘 要】核電站的直流系統(tǒng)負責向所有的控制、信號系統(tǒng)及通過直流/交流逆變器向不間斷的220V交流系統(tǒng)供電。直流系統(tǒng)的可靠性直接影響到核電站電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。基于某核電站BOP低壓配電盤的一次有源接點技術改造，分析了不同電壓等級的直流系統(tǒng)混接的危害，并拓展分析了交直流系統(tǒng)混接的危害，為今后直流系統(tǒng)的工作提供借鑒。

【關鍵詞】有源接點；直流系統(tǒng)混接；交直流系統(tǒng)混接

1 直流系統(tǒng)概述

直流電源系統(tǒng)是一種以蓄電池為正常充電器負荷和備用電源的供電系統(tǒng)，在失去充電器后，靠蓄電池放電帶載，確保負荷短時間（時間長短視電池容量和負荷大小而定）的穩(wěn)定運行。某核電站直流系統(tǒng)作為控制、操作和動力電源，分為220V、110V、48V三種電壓等級。

直流系統(tǒng)的作用包括：在電力系統(tǒng)正常運行或故障時，為繼電保護、自動裝置、斷路器的操作回路等提供控制電源；作為事故照明電源，要求在正常電源故障甚至廠用電事故的情況下能夠提供可靠的照明電源；在廠用電事故的情況下為直流油泵提供動力電源以保證汽輪發(fā)電機在事故情況下安全停機；為交流不間斷電源系統(tǒng)的逆變裝置提供電源，以保證在交流電源故障的情況下負荷可靠、不間斷供電；為專用儀表控制系統(tǒng)和柴油機啟動系統(tǒng)提供可靠電源；為其他重要設備提供可靠電源。

由此可見，直流系統(tǒng)的可靠性直接影響到核電站電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

2 BOP低壓盤柜有源節(jié)點改造

2.1 改造原因

根據技改前川開電氣竣工圖（見圖1），現場PX聯(lián)合泵房和YA除鹽水廠房的380V交流配電盤內低壓斷路器的控制回路采用110V直流控制，DCS 遠控端通過兩對無源干節(jié)點實現對斷路器的開/關控制。然而實際上DCS系統(tǒng)所提供的遠控信號并非無源干節(jié)點而是48V直流有源節(jié)點，這將造成低壓配電盤內的110V直流系統(tǒng)和DCS 機柜內的48V直流系統(tǒng)混接，將對遠控信號兩側直流系統(tǒng)造成損壞。

2.1.1 不同電壓等級的直流系統(tǒng)混接的危害

如果混接的兩個電源都是直流整流電源，以110V 直流系統(tǒng)混接LCA直流系統(tǒng)為例，如圖2所示，那么LCA直流系統(tǒng)的低壓元器件，包括低壓斷路器、熔斷器、逆止二極管、電容、測量表計等可能承受不了過高的電壓而擊穿。110V 直流系統(tǒng)的蓄電池可能過放電，LCA系統(tǒng)蓄電池可能過充電甚至損毀，后果嚴重。

另外如果混接的兩個直流電源是兩個變壓器的次級輸出端，那么這兩個變壓器都可能被燒毀。

2.1.2 現行的技改方案

如圖3所示，在需要DCS遠控信號的低壓斷路器抽屜內增設兩個48V直流中間繼電器，利用DCS輸出的48V直流有源信號來驅動中間繼電器，再將中間繼電器的輸出節(jié)點串聯(lián)到抽屜內的110V直流控制回路中，來實現DCS遠端對斷路器的分/合閘控制。

由于兩個直流系統(tǒng)間通過兩個中間繼電器關聯(lián)，不僅起到了電氣隔離，而且實現了DCS遠端對斷路器的分合閘控制，避免了不同電壓等級直流系統(tǒng)混接的風險。

3 交直流系統(tǒng)混接的危害

3.1 交直流系統(tǒng)混接的可能性

在電力系統(tǒng)中交直流回路是兩個相互獨立的系統(tǒng)，交直流系統(tǒng)混接是核電站可能發(fā)生的異常情況。這種異常不但影響到直流系統(tǒng)本身，而且在一定條件下引發(fā)信號回路及繼電保護裝置的誤動作，帶來嚴重后果。

以低壓配電柜、繼電保護保護屏為例，在柜內的端子排上，不僅有為保護設備提供跳合閘電源以及保護信號電源的直流電路，也有為柜內照明和其他交流負載提供電源的交流電路。直流系統(tǒng)跟交流系統(tǒng)的任何一條支路一旦發(fā)生事故，都有可能造成設備停電的嚴重后果，更有甚者，照成電站的大面積停電。

常見的一些交直流系統(tǒng)混接情況，例如：在現場試驗工作中，為了模擬外部回路的動作情況，經常需要短接某些回路，已達到試驗效果。一旦試驗人員對設備不熟悉，或安全措施做得不到位，誤將交流帶電端子與直流帶電端子連在一起，就將發(fā)生典型的交直流混接的事故果。還有由于操作回路二次線插件內受潮，絕緣降低導致爬電后打弧，引起交直流電混接等等。

3.2 交直流系統(tǒng)混接的危害

若發(fā)生交直流混接勢必會造成直流接地，如果接地發(fā)生在直流正極則會有造成保護誤動的可能，如果接地發(fā)生在直流負極則會有造成保護拒動的可能。

以交流電源接入直流正極為例（見圖4），當處于交流正部分的時候，直流母線電壓最高的時候高于正常電壓537V，將嚴重超出正常直流電壓，當絕緣下降時，擊穿設備，發(fā)生直流放電；當處于交流負部分的時候，直流母線電壓又低于正常電壓，最低的時候低于-110V，這樣可能直接導致保護設備誤動作。

4 結束語

交流電源接入直流系統(tǒng)的危害極大，且其故障排查比直流系統(tǒng)正、負極接地更難查排。為確保直流系統(tǒng)的可靠供電，就要杜絕發(fā)生不同直流系統(tǒng)混接或交直流混接的故障。根據國家能源局下發(fā)的2014年161號《防止電力生產事故的二十五項重點要求》中要求：新建或改造的變電站、直流電源系統(tǒng)絕緣檢測裝置，應具備交流竄直流故障的測記和報警功能。原有的直流電源系統(tǒng)絕緣檢測裝置，應逐步進行改造，使其具備交流竄直流故障的測記和報警功能。但目前國內多數電廠直流系統(tǒng)尚未進行絕緣監(jiān)測裝置改造。為保證直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，有以下建議：

（1）在頂替在項目安裝調試階段，要保證設計圖紙正確，確保安裝階段接線正確，杜絕因設計錯誤或接線錯誤而引起交流接入直流系統(tǒng)的故障。

（2）通過技術改造或設備換型等方式，增加直流系統(tǒng)絕緣檢測儀交流電源竄入直流系統(tǒng)的測記、報警和選線功能。

（3）要求在二次設備回路上工作時，必須使用生效的規(guī)程和圖紙，嚴格對照圖紙工作，沒有圖紙嚴禁工作。在開始工作前，嚴格按照規(guī)程要求做好各項安全措施。檢修人員在進行短接線前，首先進行直流與交流的測量，這樣就可以有效杜絕混接。對于運行環(huán)境惡劣的設備要做好日常維護工作，預防設備的受潮絕緣老化放電。

【參考文獻】

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[4]黃雄，陳燕.檢修工作中常遇二次回路故障的探討[J].科技資訊，2010（11）：140，142.

[5]雷立超，薛小平，王健.交流竄入直流系統(tǒng)的檢測建議[J].水電與抽水蓄能，2015（1）：55-59.

[責任編輯：王偉平]

2.6 以“共享工程”為依托，豐富數字資源內容，延伸服務網絡

為了讓廣大讀者真正能夠享受到圖書館提供的全方位、多層面、寬角度的服務，臨沂市圖書館積極整合、豐富本館數字資源，以全國文化信息共享工程臨沂支中心為依托，專題舉辦了“如何使用數字圖書館”培訓班。培訓班重點為市民介紹了哪些數字資源可以使用，講述了如何通過讀者平臺查看館藏電子書、觀看專家講座及如何利用“移動圖書館”程序在手機、pad等移動終端進行館藏查詢、下載電子圖書等，讓市民進一步了解館藏電子圖書、電子期刊數據庫及影音資源庫等數字資源的建設與使用情況。依托電子閱覽室臨沂市圖書館每年定期舉辦老年人、農民工等特定人群網絡培訓班，讓他們也能夠跟上時代的步伐，共享高水平的信息資源。

3 公共圖書館開展延伸服務的啟示

公共圖書館延伸服務是惠及廣大讀者的一項民心工程，為了保障這一工程持續(xù)、健康發(fā)展，需注意以下幾方面的問題。

3.1 強化資金支持，拓展資金來源

實踐證明，上海、南京、廣東等地圖書館延伸服務做得好的一個重要保證就是財政預算資金支持。資金困難是當前困擾公共圖書館延伸服務拓展的主要問題，也是制約圖書館事業(yè)發(fā)展的關鍵因素。一方面，公共圖書館要積極爭取當地政府加大資金投入，保障延伸服務工作所需各項經費。另一方面，積極探索社會合作機制，通過與企事業(yè)單位合作共建或接受社會各界資助、捐贈等方式，多渠道拓展資金來源，形成全社會共建共享的良好局面。

3.2 注重人才培養(yǎng)，加強隊伍建設

圖書館工作人員是圖書館事業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主力軍，他們的服務素質將直接影響為讀者提供的延伸服務的質量。一方面，圖書館要立足現狀，從提高工作人員服務素質入手，組織館內工作人員進行業(yè)務交流和培訓，著力培養(yǎng)一支既有樂于奉獻、銳意創(chuàng)新精神，又熟悉圖書館專業(yè)知識、熟練掌握現代化技術設備的人才隊伍。另一方面，圖書館要加強館員之間的交流，學習經驗，互學互補，充分發(fā)揮他們在延伸服務中的積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)他們的職業(yè)使命感和榮譽感，使他們堅定“讀者至上，服務第一”的服務理念。

3.3 加強宣傳引導，提高社會參與度。

吸引廣大讀者深度參與是圖書館延伸服務的出發(fā)點和落腳點，否則延伸服務只能唱空城計，成為“陽春白雪”難以為繼。為此一向以“高冷”面目示人的公共圖書館更需要放下身段，一方面，借助官方網站、大眾媒體等不斷加強宣傳引導，主動延伸服務，深度對接服務對象的個性需求，擴大圖書館的社會影響力；另一方面，通過不斷暢通廣大讀者的信息反饋和監(jiān)督渠道，形成讀者與圖書館的良好互動，從而創(chuàng)造出更好的社會效益。

4 結語

公共圖書館延伸服務沒有終點，只有新的起點。本文所提到的臨沂市圖書館在延伸服務方面的一些做法有成功，也有遺憾，需要在下一步的探索中不斷總結完善，以便更好地為廣大讀者服務。隨著各地圖書館積極探索和勇于創(chuàng)新，圖書館延伸服務的模式必將迎來一個千帆競渡，百舸爭流的新時代。

【參考文獻】

[1]胡曉梅.公共圖書館延伸服務探析[J].江西圖書館學刊，2011，41（5）：63-65.

[2]叢海虹.淺談公共圖書館的志愿者社會實踐活動[J].河南圖書館學刊，2012，（1）：115-116.

[責任編輯：王偉平]