HAWKER蓄电池直流屏失电对高压柜的影响分析

摘要在本单位，窑头电气室发生直流屏失电情况后，一系列高压柜设备出现了异常动作，本文对此展开分析，这促使我们知晓直流屏的作用，弄清楚直流屏对高压柜的控制原理，并且明白当高压柜出现异常时，怎样迅速分析出直流屏异常，进而减少设备故障排查所需时间，为我们安全、合理、高效地使用直流屏装置提供了新的思路。

关键字：直流屏；高压断路器；充电模块；继电器

引言

随着时间向前推进，工厂企业那里的高压设备逐渐增多起来，直流屏所具备的作用更显关键，于企业里面电气控制这方面占据着极其重要的地位，一旦发生故障状况，就会致使整个电气系统产生严重故障，情况轻些会让设备停止运转、生产活动停下，严重些会造成高压柜、电机遭到损坏，甚至引发生产系统出现严重事故 。

用于给高压开关分合闸机构供应电源的是直流屏，高压断路器的分合闸机构要用到很大的直流电流，并且还要为高压开关柜顶部的直流小母线供给信号、控制、报警等回路所需的直流电源，以及为一些继电器保护和自动装置提供直流电源。作为操作电源以及信号显示报警电源的直流电源，也给较大较复杂的高低压配电系统的自动或者电动操作提供电能源。直流屏主要由交流电源、整流装置、充电（稳流和稳压）机、蓄电池组、直流配电等构成。

这家公司在2021年出现了一例直流屏故障的情况，以至于直流电屏控制器于使用进程里没办法向电池组持续充电，在使用期间电池组渐渐失电，电池组的电压渐渐下降，进而致使正常运行的高压柜以及设备产生了一连串的异常动作，在此我们会剖析当中的原理，故障呈现以及形成的缘由，让我们这些电气人员更深入地知晓直流屏的功效，弄清楚直流屏对高压柜的控制原理，推动电气人员更安全、更合理、更高效地运用直流屏装置，提供了更为广阔的想法，提升直流屏的管理水准，确保电气设备安全稳定地运行，为生产起到保驾护航的作用 。

1、直流屏和高压柜设备配置信息

本公司的直流屏，已然运行了10年，其运行状况正常，并没有发生其他异常故障，直流屏的主要配置参数 。

数如下表：

序号	名 称	规格型号	单位	数量	配置参数
1	高频充馈一体屏	GZDW 2260×800×600mm	面	1	高频模块，其规格为10A/220V，数量是3只；监控模块，此乃是三合一版本，数量为1只；具备交流互投功能；设有防雷装置；配备电压电流表仪；拥有具有变送作用的装置；调压装置，数量为1套 。
2	蓄电池	GFM-100	组	1	100AH/2V，每组108只
注	用于输入的电压，是AC 380V ，直流额定输出着的电压，是220V ，充电所采用的方式，是微机控制自动转换充电，不存在远程监视功能。

本公司的高压柜，已然运行了10年，其运行处于正常状态，并没有发生其他异常故障，高压柜的主要配置参数如下表所示：

序号	名 称	规格型号	断路器型号
1	高压柜	KYN28A-12	VS1-12-1250/31.5KA
注	由这些部分构成高压柜，有母线室，有断路器室，有电缆室，有控制仪表室，还有封闭母线桥 。

开关柜的技术要求是这样的，要采用那种金属铠装、具备耐电弧特性的手车型开关柜，而且还要满足“五防”闭锁的相关要求，此开关柜自身拥有完善的闭锁装置，还有带电显示装置，以及就地保护和计量装置。断路器处于“合”或者“分”的位置时，机械弹簧都能够实现储能。要是弹簧没能完全储能，那断路器就无法合闸，并且存在能够观察的指示装置（机械类型的）用以表明弹簧的状态，直流电机用于给弹簧机构自动储能。断路器完全合闸之后，机构操作弹簧应当即刻自动开始储能，并且配备一套紧急状况下的手动操作储能装置。

2、故障分析

直流屏运行时处于浮充状态，微机也就是控制主机出现故障后，失去对充电机控制，充电机停止对电池持续充电，直流屏负载高压柜一直运行，仪器仪表等需直流屏供电，持续用电中，蓄电池电压逐步降低，引发一系列故障，我们将一同分析其中故障发生的现象以及原因 。

2.1 第一故障现象

运着的高压开关柜，就是具备电机类型的那种，在其运行进程里，中控那边的DCS程序，报告电机开关柜的备妥情况已然丢失，电机程序呢，也报告呈现出故障状态，以致于电机停机了。剖析其中缘由能够看出，在进行运转期间，直流屏的电池组电压发生了降低的状况，这就致使电气控制里，处于+KM和-KM之间的电压出现了下降的情况，其正常的电压本应是直流220V。由于这样，备妥继电器KA1的电压变得不足，进而出现闪断开的现象，接着中控就报备妥故障，设备也就停止运行了。这里1KA是PLC控制的一个继电器，K1收到DCS停止驱动的指令后，1KA失去电力，从而使得4X-3得电，高压断路器的分闸线圈动作，最终导致设备运行停止，并断开了连接 。

 

2.2 第二故障现象

中控察觉到电机设备未备妥停机后，告知岗位去检查现场设备，通知电工查看电气室高压柜有无异常，未发现显著异常（高压柜仪表的状态指示灯显示正常，直流屏电池组电压降低，但仪表仍能正常显示，找不到其它异常），中控再度启动，启动后，1KA动作，致使4X - 2得电且高压柜合闸线圈动作，然而在合闸进程中，因电池组电压下降，合闸线圈电压不足，匮缺足够线圈力量使高压真空断路器合闸，合闸电磁铁却始终在执行合闸指令（断路器未合闸，一直无合闸信号反馈，合闸线圈持续执行合闸命令），线圈长时间得电动作期间，致使线圈温度急剧攀升，致使线圈温度过高而冒烟焚毁（有少量烟雾逸出，且伴有大量高温烧糊线圈的异味）。中控规定时间内未收到合闸信号，中控显示合闸失败。

 

2.3 第三故障现象

直流屏电压持续处于失压状况，直流屏的电池电压已然无法达成所有高压柜直流设备的显示、工作需求，已然无法正常展现仪表的功能，现场高压柜的综保仪表显示呈现闪烁，中控备妥状态显示出现闪烁，中控室操作画面显示设备中控备妥不间断地持续闪烁，部分设备中控显示设备已经停止运转，但设备实际仍处于运行状态，部分设备因器件失电电压存在差别，呈现出部分设备未停止运行，高压柜处于合闸状态，尽管中控已然发出停止指令，然而直流屏并无足够电压致使高压分闸线圈动作，设备未停止运行。在这个当下，设备所处的状态是不能够通过中控进行远程操控的，而设备要实现停机，这一行为则需要从事电气工作相关的人员，针对高压柜展开手动分闸的操作，此操作属于具备高风险性质的作业动作 。

2.4 第四故障现象

当高压柜仪表大面积不停地闪烁，且部分仪表显示灯明显不亮时，此时能很明显地判断出直流屏出现严重异常情况，这种情况下需要立刻检查直流屏的工作状态，经过检查后，发现直流屏的微机（控制主机）已无法显示，高频充电模块显示未工作，电池组的监控电压低于120V，致使已无法供应负载设备的正常使用。故障原因被明确之后，经过一番检查发现微机已然损坏，没办法针对充电模块输出相应工作指令，在紧急的那种情形这下，把充电模块工作状态从自动状态转变为手动控制充电状态（手动充电状态会一直处于充电之中，即便电池组充满了电之后也不能够改变充电模块的工作状态）。作出改动之后，电池组电压迅速恢复到正常值220V，观测高压柜仪表指示灯全都恢复正常，中控设备状态显示也恢复正常，控制处于正常状态。

2.5故障总结

经过上述直流屏失电后引发的一系列故障现象剖析，直流屏失电后的故障是循序渐进向前发展的，前期发生的故障对于电气人员来讲是有能力控制并进行及时恢复的，然而却始终未曾被发现，这就会致使直流电负载出现大面积的异常故障状况，进而使得设备也出现广泛的异常情况，诸如设备停机，分合闸线圈被烧毁等一串严重故障，到了这个时候，设备的故障已然十分严重，人员已无力掌控事态进一步变严重，短期内已经没办法恢复生产正常，要是再有其他连锁的故障事故发生，将会产生更为难以估量的经济损失。

对于电气管理人员而言，上述案例有着极深刻的教训，造成了设备大面积出现异常停机的情况，而且高压柜设备处于无法控制的状态，这是一种极为危险的状况，若此时设备出现其他的异常，需要紧急停机，然而无直流电会致使部分高压设备一直处于运行之中，进而导致设备故障严重扩大，形成严重的生产事故 。

3 结束语

由于2011年投入使用的直流屏，不存在中控远程监控功能，不可以实时监测直流屏的电池组电压，充电模块的充电状态，负载运行电流等一系列参数，出行异常之后没办法第一时间发觉，致使出现严重设备停机时才能够检查发现异常，已然为时已晚。在日后的设备更新换代进程中，要考虑直流屏的中控监控功能以及手机APP远程实时监控，设备异常时，远程都能够迅速出现报警，提示电气人员及时排查异常设备，及时恢复，防止出现严重异常设备故障。