刘本利，姚建中，王 亮，杨培瀚

（中国电建集团海外投资有限公司，北京100048）

1 概述

直流系统是水电站重要组成部分，给监控系统、继电保护装置、断路器操作及各类重要设备元件提供电源，关系到电站乃至整个电网的安全运行。系统构成见图1。

图1 直流系统系统构成

老挝、尼泊尔、缅甸等东南亚国家由于电网薄弱、远距离输电等因素造成电网不稳定，尤其水电站甩负荷形成的短时高电压，使发电厂直流系统充电模块频繁故障，返修率高。由于工程项目均在国外，备件供应及设备维修周期较长，成为电站长期稳定运行的安全隐患，也对中国设备的质量造成一定的负面影响。

2 故障分析

根据老挝、尼泊尔、缅甸几个水电站长期运行经验，直流系统故障主要表现为充电模块炸机，或是模块上电后有放电声，欠压报警（E31故障）。经对损坏的充电模块进行专业检测分析，炸机的主要原因为整流桥MOS管烧毁，系充电模块输入异常高压情况下，不仅使整流桥MOS管过压而烧毁，并破坏了周边线路及器件，欠压报警的原因为部分内部电源用MOS管损坏。

上述模块故障均因MOS管接入异常高电压受损，而充电模块（GF22020-10）设计输入范围是380 VAC±20%，过压保护点为456 VA，这就表明实际接入的交流输入电压尖峰达到了500 V或更高，超过功率器件最高耐压值，造成了MOS管损坏。

为此，电站现场经过一段时间监测电网运行情况及厂用电电压，发现电压稳定性较差，尤其在机组甩负荷过程中，厂用电电压会超过额定电压380 VAC的30%，确认直流系统输入过电压是造成充电模块损毁的直接原因。……