核电厂应急柴油发电机组银杉蓄电池直流电源短路问题分析与处理

【摘要】续流二极管的作用是短路电感元件断电瞬间发生的自感电压和电流。本文首要叙说了一起因续流二极管引起的直流电源短路毛病问题剖析与处理过程。

【关键词】短路；空开；电磁阀；续流二极管

1. 应急柴油发电机组简介

核电厂应急柴油发电机组作为核电厂失去全部厂外电源且发电机处于停运或毛病状况时的备用电源，在紧迫情况下其应具有带额定负载的才能，以确保反应堆安全停堆。故核电厂应急柴油发电机组在每个换料大修期间需进行预防性修理，修理完毕后需进行再判定实验以验证其可用性，再判定实验包含空载运行、带负荷运行等。

1. 事情概述

2021年4月16日，某核电厂2LHP柴油发电机组在进行大修后再判守时，柴油发电机组发动瞬间，柜内48V直流电源空开102JA跳闸，柴油发电机组发动失败。空开跳开后丈量空开下端负载直流电阻，正负极之间直流电阻为56.1Ω，无明显短路现象，试投102JA空开成功，再次发动柴油发电机组现象与第一次发动一致。

1. 毛病排查

依据以上毛病现象初步剖析直流电源空开102JA下流负荷存在短路毛病或直流空开102JA存在毛病，依据该思路，对毛病做如下排查：

1. 1. 查看本次大修作业中拆接过与本空开相关的回路接线

本次大修作业中与102JA相关的拆接线包含坐落931AR柜内的一处技术改造以及柴油机启停相关的电磁阀替换。在查看确认技术改造相关接线无异常后即对柴油机启停电磁阀线圈直流电阻进行丈量，丈量成果如下表所示，依据丈量成果初步判别电磁阀线圈无短路现象。

1. 1. 丈量与发动信号相关的继电器线圈直阻

依据毛病现象：柴油发电机组发动前空开正常，发动瞬间空开跳闸。或许原因为发动瞬间继电器动作，继电器接点接通存在线圈短路的下级继电器正负电源，导致正负电源直接短路。依据该剖析，对柜内所有与发动信号相关的29个中心继电器或时间继电器线圈直流电阻，其阻值在1kΩ~6MΩ不等，不存在短路现象。

1. 1. 查看空开102JA

鉴于本次大修作业中曾呈现过102JA空开因下流负荷283EL线圈短路而构成屡次试投不成功现象。剖析102JA空开或许在屡次试投过程中因短路电流过大导致空开受损，所以在毛病排查过程中决议替换102JA。替换空开后重新发动柴油发电机组，实验现象与替换前一致，阐明空开102JA不是构成毛病的首要原因。

1. 1. 查看电磁阀接线，剖析柴油机启停前后电磁阀线圈电压

对柴油机启停相关的四个电磁阀接线进行查看，确认其内部接线不存在短路或接地现象，但经过对比发现：发动增压电磁阀282EL和停机电磁阀283EL接线端子上较发动电磁阀266EL/267LE多一个二极管，该二极管并联于电磁阀线圈上。故剖析该二极管在线圈得电时或许接通构成直流电源短路。添加仪器对柴油发电机组启停相关电磁阀不同状况下的电压进行监测，监测成果如下表。与发动相关的三个电磁阀266EL/267EL/282EL在发动瞬间线圈应得电，即线圈两端电压应为48V，但282EL在发动前后均为0V，阐明282EL接线端子上并接的二极管存在毛病或接线正负极接反，在发动瞬间102JA正负极电源经过二极管导通短路。

将电磁阀282EL接线端子上的接线对调后，试投102JA正常，重新发动柴油发电机组正常。

1. 原因剖析

在本毛病中，102JA下流负荷电磁阀282EL正负极接线接反，在柴油机发动之前由于电磁阀不得电，故在发动前102JA空开能正常合闸，柴油机发动后因发动回路接通，48V直流电压施加于线圈与二极管两端，因正负极接线接反，48V直流经二极管构成短路。

在断电情况下，经过丈量线圈直流电阻的方法无法发现毛病的原因是，二极管正向丈量直阻约为250kΩ，反向丈量直阻为无穷大，二极管与电磁阀线圈的103Ω直阻并联后约等于103Ω，故无法经过丈量直阻的方法判别出线圈是否并联有二极管。

并联在直流电磁阀线圈上的二极管称为续流二极管，其作用是短路电磁阀线圈的自感电压和电流。当电磁阀操控回路断开时，电磁阀内会发生一个极高的反向自感电势，依据电感量的巨细不同，这个电压会高出输入电压数倍。反向并联二极管可将该自感电势短路掉，使其构成一个合理的回路。如回路中不并联二极管，自感电势或许摧毁无触点的操控电路，使操控部分被击穿，导致体系瘫痪或许误动。如果是有触点的继电器操控，也或许发生极大的电弧烧蚀触点，迅速下降电路寿命，直至损坏。

1. 完毕语

直流操控回路中呈现一点接地毛病较常见，但呈现短路现象较少。对于回路中并接较多支路无法经过逐个支路断开排查时，通常采用丈量直阻的方法优先排查近期做过作业的回路，但在本文所述毛病中，因回路中存在续流二极管，无法完全经过丈量直阻的方法排查毛病。所以对于回路中存在续流二极管的直流电源短路毛病，还需核对直流电源正负极接线与续流二极管方向是否匹配。