高压直流对地绝缘故障处理案例一起

1、高压直流对地绝缘监察告警故障处理一例1、 故障现象：2月17日某公司大楼奥特迅高压直流系统出现负极母排对地绝缘下降告警，设备绝缘监察装置显示正极对地电压264V，负极对地电压1.3V，同时显现3、4（12楼列头柜主、备）、5、6（10楼列头柜主、备）、7、8（6楼列头柜主、备）多个支路负极对地绝缘电阻在0.04-0K欧姆之间（该系统直流配电部分总共只有8个支路）。2、 故障简要分析：导致对地绝缘告警的原因有以下几种可能性：1、设备绝缘监察装置本身误告警。2、电池部分有负极入地点。3、高压直流整流架（模块）及直流配电部分有负极入地点。4、负载端有负极入地点。3、 排查经过：1、 先排除设备绝缘检

2、测本身的问题。断开奥特迅自身的绝缘监测装置，测量负极、正极对地电压，数值如前，说明系统确实有负极入地故障。2、 接下来本应对最有可能出现问题的负载端进行排查，但由于多个支路同时告警，用绝缘故障定位仪对用户端的抽查也发现大量的网络柜分路有绝缘检测告警，因此转而先排除直流系统本身可能性。逐个拔出整流模块，一组组分别退出电池组，故障现象依旧，排除了整流及电池部分的可能。3、 怀疑的重点还是回到了负载端，但同时出现大量网络柜对地绝缘告警的可能非常低。通过对用户端的配电结构的检查，发现了问题。直流配电-列头柜-网络柜的供电路由，都是双路各自独立的双电源供电，而在网络柜内主进空开下端却把双路电源通过铜排复

3、联到了一起，导致各个支路的电流走向不唯一，而使得其正负电流和不为零，从而影响绝缘监察装置认为是多个支路存在漏电流而误报警，而绝缘故障定位仪表的测量数据也验证了此判断。（原理分析见后）4、 逐个处理网络柜双电源错误并联的问题，排除干扰项，锁定真正故障支路。由于网络柜双路输入在下端并联，经逐个测量网络柜输入电缆（每柜双路，正负共4根）确认有电流后，断开其中一个空开，使其改为单路供电形式。12楼网络柜处理完毕后，复位奥特迅绝缘监察装置，对应的3#、4#出路绝缘告警消失，10楼网络柜处理完毕，对应的6#出路绝缘告警消失，但5#出路告警仍在。此时一个队伍继续处理6楼网络柜供电结构，另一个队伍在10楼对5

4、#支路进行重点排查。5、 定位并排除故障故障。经使用绝缘故障定位仪测量，定位为1007号网络柜负极入地，再至网络柜对逐个分路测量，定位为2#分路负极入地，查找对应线缆的设备，为一个双电源服务器的其中一个电源模块，其指示灯已熄灭，处于未工作状态。将其拔出后，定位仪再次测量结果正常，同时奥特迅系统中的绝缘告警也消失了。4、 本例故障处理难点分析：本次故障排查耗时较久，主要是因为网络柜供电结构的问题导致各类检测装置误报，无法准确定位具体支路引起。实物如下图：上方线缆为列头柜来的进线，铜排下端为输出各分路空开，图中可见每个分路空开的上端都用铜排并联了。供电系统结构图简化如下（列头柜双路实际有多个分路，

5、图中只标出一个）：上图中可清晰的看到，3#正极流出的电流经过网络柜服务器后是可能会从4#负极流回系统的，因此不管是在直流总配电处，还是列头柜，以至于网络柜PDU主进空开处，每对正负电缆电流都可能不平衡，而现有的绝缘监察装置或绝缘故障定位仪，排除故障的手段就是测量正负电流和是否为零（漏电流），因此出现了本例中的多个实际没有入地的支路也产生告警的现象。从而导致故障不能准确定位而无法排查。另一个疑问是，此结构在建设初期就存在了，为什么后来才出现告警。我们认为绝缘检查装置告警的第一条件是正负对地电压不平衡，第二条件才是通过漏电流判断对应支路。因此在未出现真正的正负电压不平衡前，漏电流的不平衡是不会通过

6、告警呈现的。本案中，最后排除故障点后，6楼的另一个小组其实仍未完成所有网络柜供电改单路的工作，但系统绝缘监察装置与之对应支路的绝缘下降告警也消失了，因此从这个现象也可以证明这一点。5、 现场发现几个问题的建议：1、 故障排查过程中将网络柜双路空开断开了一个，请属地单位测量全部网络柜主进空开的温度及检查其接线，以免出现空开过热跳闸或故障，并尽快完成网络柜双路电源并联铜排的分离工作。2、 施工人员在网络柜未成端线缆未做绝缘处理包扎，就置于网络柜顶端，但在列头柜处已接入分路空开，建议属地单位将此类线缆在列头柜处予以拆除，避免因误合闸出现短路事故或引起对地绝缘下降告警。如图：3、 网络柜内至服务器连接

7、线缆破开外绝缘层过多，导致线缆在缺乏外护层的情况下直接绑扎在网络柜金属层板上，长期使用易导致正负极入地故障。建议属地单位加装线缆槽盒将其置于其中，如图4、 在故障排查过程中，发现有些列头柜分路挂牌不准确（6楼），部分网络柜分路已送电空开无标示。建议属地单位进行核对及补充，便于故障时的处置。5、 直流供电系统（48V、高压直流）在长期通过大电流的主回路中不要使用分流器，其是一个阻性元件且直接串联在回路中，大电流长期使用有些会过度发热且更换时不易操作，建议供货方使用直流霍尔更为适合。以下分别为直流配电屏及列头柜图六、高压直流系统对地绝缘告警处理的几点经验：1、出现对地绝缘告警应第一时间检查用户端。

8、包括是否有新上电设备，是否有业务运行异常设备，关电未用设备（或熄灭的电源模块）是否仍接在供电系统中，供电回路中各类检测电路、防护器件（如防雷）是否指示正常。以本案为例，在供电系统中我们发现了一些未用IT设备以及双路电源模块只有一路在工作的服务器，此类设备电源出现问题时，不会对业务造成影响，使得故障有很大的隐蔽性，如果在排查故障时将其均退出系统，甚至平时定期进行检查、清理，将会使故障得以迅速处理。2、对地绝缘故障未排除前，操作维护人员应做好防护并告知用户，停止高压直流系统的设备加电，并尽快排除故障。由于高压直流系统采用悬浮供电方式，当出现某极接地故障时，不会直接对设备供电造成影响，但此时整个供电

9、大系统中，保护地对高压直流供电回路另一极均呈现高电压，维护人员触电的风险大为增加，因此需格外注意操作安全。另此时若再发生一起另一极也入地的故障，将会导致正负极通过保护地直接短路，即使再发生的入地故障是同一极，也可能会给故障定位仪表测量带来干扰而无法查找真正故障点。因此需尽快排除故障，并停止新设备加电。3、高压直流系统中双路供电不要在任何一级母联。对于高压直流系统的认识通常情况下会把它当做48V系统来看待，因此会有一些48V的使用习惯在里面。但从本案看来，高压直流系统双路必须完全隔离，不能母联，否则将会使绝缘检测装置误报，从而在出现真正入地故障时影响故障定位。4、从建设及用电管理上加强管理。由于高压直流系统入地故障发生时的漏电流非常小，仅为毫安级，给技术手段排查带来了很大挑战，而一些意外的状况更是加大了难度。因此，更多的要靠建设及用电上的管理来尽量降低发生此类故障的可能性。如建设中多参与，避免设计结构上的不合理；施工中多监督，杜绝不规范的操作；用电管理中多思考，做好线路标示杜绝私自加电，定期检查退出停用设备。6、 关于高压直流配套逆变器的使用高压直流供电设备在实际运用中，为了解决部分不适用的设备供电问题，各厂家均提供了270V直流转220V交流的逆变设备。根据多地使用经验来看，其在交流供电稳定性上远不能与UPS设备相比，存在容量小、耐冲击负载能