基于一次低压盘柜内有源接点改造的直流系统混接危害分析

唐莱智　林森　孟青春

【摘 要】核电站的直流系统负责向所有的控制、信号系统及通过直流/交流逆变器向不间断的220V交流系统供电。直流系统的可靠性直接影响到核电站电力系统的安全稳定运行。基于某核电站BOP低压配电盘的一次有源接点技术改造，分析了不同电压等级的直流系统混接的危害，并拓展分析了交直流系统混接的危害，为今后直流系统的工作提供借鉴。

【关键词】有源接点；直流系统混接；交直流系统混接

1 直流系统概述

直流电源系统是一种以蓄电池为正常充电器负荷和备用电源的供电系统，在失去充电器后，靠蓄电池放电带载，确保负荷短时间（时间长短视电池容量和负荷大小而定）的稳定运行。某核电站直流系统作为控制、操作和动力电源，分为220V、110V、48V三种电压等级。

直流系统的作用包括：在电力系统正常运行或故障时，为继电保护、自动装置、断路器的操作回路等提供控制电源；作为事故照明电源，要求在正常电源故障甚至厂用电事故的情况下能够提供可靠的照明电源；在厂用电事故的情况下为直流油泵提供动力电源以保证汽轮发电机在事故情况下安全停机；为交流不间断电源系统的逆变装置提供电源，以保证在交流电源故障的情况下负荷可靠、不间断供电；为专用仪表控制系统和柴油机启动系统提供可靠电源；为其他重要设备提供可靠电源。

由此可见，直流系统的可靠性直接影响到核电站电力系统的安全稳定运行。

2 BOP低压盘柜有源节点改造

2.1 改造原因

根据技改前川开电气竣工图（见图1），现场PX联合泵房和YA除盐水厂房的380V交流配电盘内低压断路器的控制回路采用110V直流控制，DCS 远控端通过两对无源干节点实现对断路器的开/关控制。然而实际上DCS系统所提供的远控信号并非无源干节点而是48V直流有源节点，这将造成低压配电盘内的110V直流系统和DCS 机柜内的48V直流系统混接，将对远控信号两侧直流系统造成损坏。

2.1.1 不同电压等级的直流系统混接的危害

如果混接的两个电源都是直流整流电源，以110V 直流系统混接LCA直流系统为例，如图2所示，那么LCA直流系统的低压元器件，包括低压断路器、熔断器、逆止二极管、电容、测量表计等可能承受不了过高的电压而击穿。110V 直流系统的蓄电池可能过放电，LCA系统蓄电池可能过充电甚至损毁，后果严重。

另外如果混接的两个直流电源是两个变压器的次级输出端，那么这两个变压器都可能被烧毁。

2.1.2 现行的技改方案

如图3所示，在需要DCS远控信号的低压断路器抽屉内增设两个48V直流中间继电器，利用DCS输出的48V直流有源信号来驱动中间继电器，再将中间继电器的输出节点串联到抽屉内的110V直流控制回路中，来实现DCS远端对断路器的分/合闸控制。

由于两个直流系统间通过两个中间继电器关联，不仅起到了电气隔离，而且实现了DCS远端对断路器的分合闸控制，避免了不同电压等级直流系统混接的风险。

3 交直流系统混接的危害

3.1 交直流系统混接的可能性

在电力系统中交直流回路是两个相互独立的系统，交直流系统混接是核电站可能发生的异常情况。这种异常不但影响到直流系统本身，而且在一定条件下引发信号回路及继电保护装置的误动作，带来严重后果。

以低压配电柜、继电保护保护屏为例，在柜内的端子排上，不仅有为保护设备提供跳合闸电源以及保护信号电源的直流电路，也有为柜内照明和其他交流负载提供电源的交流电路。直流系统跟交流系统的任何一条支路一旦发生事故，都有可能造成设备停电的严重后果，更有甚者，照成电站的大面积停电。

常见的一些交直流系统混接情况，例如：在现场试验工作中，为了模拟外部回路的动作情况，经常需要短接某些回路，已达到试验效果。一旦试验人员对设备不熟悉，或安全措施做得不到位，误将交流带电端子与直流带电端子连在一起，就将发生典型的交直流混接的事故果。还有由于操作回路二次线插件内受潮，绝缘降低导致爬电后打弧，引起交直流电混接等等。

3.2 交直流系统混接的危害

若发生交直流混接势必会造成直流接地，如果接地发生在直流正极则会有造成保护误动的可能，如果接地发生在直流负极则会有造成保护拒动的可能。

以交流电源接入直流正极为例（见图4），当处于交流正部分的时候，直流母线电压最高的时候高于正常电压537V，将严重超出正常直流电压，当绝缘下降时，击穿设备，发生直流放电；当处于交流负部分的时候，直流母线电压又低于正常电压，最低的时候低于-110V，这样可能直接导致保护设备误动作。

4 结束语

交流电源接入直流系统的危害极大，且其故障排查比直流系统正、负极接地更难查排。为确保直流系统的可靠供电，就要杜绝发生不同直流系统混接或交直流混接的故障。根据国家能源局下发的2014年161号《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中要求：新建或改造的变电站、直流电源系统绝缘检测装置，应具备交流窜直流故障的测记和报警功能。原有的直流电源系统绝缘检测装置，应逐步进行改造，使其具备交流窜直流故障的测记和报警功能。但目前国内多数电厂直流系统尚未进行绝缘监测装置改造。为保证直流系统的安全稳定运行，有以下建议：

（1）在顶替在项目安装调试阶段，要保证设计图纸正确，确保安装阶段接线正确，杜绝因设计错误或接线错误而引起交流接入直流系统的故障。

（2）通过技术改造或设备换型等方式，增加直流系统绝缘检测仪交流电源窜入直流系统的测记、报警和选线功能。

（3）要求在二次设备回路上工作时，必须使用生效的规程和图纸，严格对照图纸工作，没有图纸严禁工作。在开始工作前，严格按照规程要求做好各项安全措施。检修人员在进行短接线前，首先进行直流与交流的测量，这样就可以有效杜绝混接。对于运行环境恶劣的设备要做好日常维护工作，预防设备的受潮绝缘老化放电。

【参考文献】

[1]刘囡.直流系统接地故障的危害和处理[J].科技信息，2009（1）：334.

[2]陆榛，任晓辉.厂站交直流互串跳闸分析及防范措施[J].福建电力与电工，2008（5）：28-30.

[3]孙全虹，程肖峰.交直流混接的危害及预防措施[J].科技情报开发与经济，2011，21（17）：215-216.

[4]黄雄，陈燕.检修工作中常遇二次回路故障的探讨[J].科技资讯，2010（11）：140，142.

[5]雷立超，薛小平，王健.交流窜入直流系统的检测建议[J].水电与抽水蓄能，2015（1）：55-59.

[责任编辑：王伟平]

2.6 以“共享工程”为依托，丰富数字资源内容，延伸服务网络

为了让广大读者真正能够享受到图书馆提供的全方位、多层面、宽角度的服务，临沂市图书馆积极整合、丰富本馆数字资源，以全国文化信息共享工程临沂支中心为依托，专题举办了“如何使用数字图书馆”培训班。培训班重点为市民介绍了哪些数字资源可以使用，讲述了如何通过读者平台查看馆藏电子书、观看专家讲座及如何利用“移动图书馆”程序在手机、pad等移动终端进行馆藏查询、下载电子图书等，让市民进一步了解馆藏电子图书、电子期刊数据库及影音资源库等数字资源的建设与使用情况。依托电子阅览室临沂市图书馆每年定期举办老年人、农民工等特定人群网络培训班，让他们也能够跟上时代的步伐，共享高水平的信息资源。

3 公共图书馆开展延伸服务的启示

公共图书馆延伸服务是惠及广大读者的一项民心工程，为了保障这一工程持续、健康发展，需注意以下几方面的问题。

3.1 强化资金支持，拓展资金来源

实践证明，上海、南京、广东等地图书馆延伸服务做得好的一个重要保证就是财政预算资金支持。资金困难是当前困扰公共图书馆延伸服务拓展的主要问题，也是制约图书馆事业发展的关键因素。一方面，公共图书馆要积极争取当地政府加大资金投入，保障延伸服务工作所需各项经费。另一方面，积极探索社会合作机制，通过与企事业单位合作共建或接受社会各界资助、捐赠等方式，多渠道拓展资金来源，形成全社会共建共享的良好局面。

3.2 注重人才培养，加强队伍建设

图书馆工作人员是图书馆事业创新发展的主力军，他们的服务素质将直接影响为读者提供的延伸服务的质量。一方面，图书馆要立足现状，从提高工作人员服务素质入手，组织馆内工作人员进行业务交流和培训，着力培养一支既有乐于奉献、锐意创新精神，又熟悉图书馆专业知识、熟练掌握现代化技术设备的人才队伍。另一方面，图书馆要加强馆员之间的交流，学习经验，互学互补，充分发挥他们在延伸服务中的积极性和创造性，激发他们的职业使命感和荣誉感，使他们坚定“读者至上，服务第一”的服务理念。

3.3 加强宣传引导，提高社会参与度。

吸引广大读者深度参与是图书馆延伸服务的出发点和落脚点，否则延伸服务只能唱空城计，成为“阳春白雪”难以为继。为此一向以“高冷”面目示人的公共图书馆更需要放下身段，一方面，借助官方网站、大众媒体等不断加强宣传引导，主动延伸服务，深度对接服务对象的个性需求，扩大图书馆的社会影响力；另一方面，通过不断畅通广大读者的信息反馈和监督渠道，形成读者与图书馆的良好互动，从而创造出更好的社会效益。

4 结语

公共图书馆延伸服务没有终点，只有新的起点。本文所提到的临沂市图书馆在延伸服务方面的一些做法有成功，也有遗憾，需要在下一步的探索中不断总结完善，以便更好地为广大读者服务。随着各地图书馆积极探索和勇于创新，图书馆延伸服务的模式必将迎来一个千帆竞渡，百舸争流的新时代。

【参考文献】

[1]胡晓梅.公共图书馆延伸服务探析[J].江西图书馆学刊，2011，41（5）：63-65.

[2]丛海虹.浅谈公共图书馆的志愿者社会实践活动[J].河南图书馆学刊，2012，（1）：115-116.

[责任编辑：王伟平]