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技術文章(zhāng)
變電站直流系統接地故障的(de)查找方法
發布時(shí)間:2016-03-29 10:07 來(lái)源:華電國威

直流系統一點長(cháng)時(shí)間接地是不允許的(de),直流正極接地有造成保護誤動的(de)可(kě)能,因爲一般跳閘線圈(如出口中間繼電器線圈和(hé)跳合閘線圈等)均接負極電源,若這(zhè)些回路再發生接地或絕緣不良就會引起保護誤動作。直流負極接地與正極接地同一道理(lǐ),如回路中再有一點接地就可(kě)能造成保護拒絕動作(越級擴大(dà)事故)。因爲兩點接地将跳閘或合閘回路短路,這(zhè)時(shí)還(hái)可(kě)能燒壞繼電器觸點。

變電站直流系統以蓄電池儲存能量,以充電機補充能量,向全站保護、監控、通(tōng)訊系統源源不斷的(de)輸送電能,确保其安全、穩定、可(kě)靠運行。

絕緣特點:直流系統是絕緣系統,正常時(shí),正、負極對(duì)地絕緣電阻相等,正、負極對(duì)地電壓平衡。

發生一點接地時(shí),正、負極對(duì)地電壓發生變化(huà),接地極對(duì)地電壓降低,非接地極電壓升高(gāo),在接地發生和(hé)恢複的(de)瞬間,經遠(yuǎn)距離、長(cháng)電纜起動中間繼電器跳閘的(de)回路可(kě)能因其較大(dà)的(de)分(fēn)布電容造成中間繼電器誤動跳閘,除此之外,對(duì)全站保護、監控、通(tōng)訊裝置的(de)運行并沒有影(yǐng)響。

但是,存在一點接地的(de)直流系統,供電可(kě)靠性大(dà)大(dà)降低,因爲在接地點未消除時(shí)再發生第二點接地,極易引起直流短路和(hé)開關誤動、拒動,所以直流一點接地時(shí),設備雖可(kě)以繼續運行,但接地點必須盡快(kuài)查到,立即消除或隔離。

直流接地形式

按接地點所處位置的(de)不同,可(kě)将直流接地分(fēn)爲室内和(hé)室外兩種形式,按引起接地的(de)原因,又可(kě)分(fēn)爲以下(xià)幾種形式:

(1)由下(xià)雨(yǔ)天氣引起的(de)接地。

在大(dà)雨(yǔ)天氣,雨(yǔ)水(shuǐ)飄入未密封嚴實的(de)戶外二次接線盒,使接線樁頭和(hé)外殼導通(tōng)起來(lái),引起接地。例如瓦斯繼電器不裝防雨(yǔ)罩,雨(yǔ)水(shuǐ)滲入接線盒,當積水(shuǐ)淹沒接線柱時(shí),就會發生直流接地和(hé)誤跳閘。在持續的(de)小雨(yǔ)天氣(如梅雨(yǔ)天),潮濕的(de)空氣會使戶外電纜芯破損處或者黑(hēi)膠布包紮處,絕緣大(dà)大(dà)降低,從而引發直流接地。

(2)由小動物(wù)破壞引起的(de)接地。

當二次接線盒(箱)密封不好時(shí),蜜蜂會鑽進盒裏築巢,巢穴将接線端子和(hé)外殼連接起來(lái)時(shí),就引發直流接地。電纜外皮被老鼠咬破時(shí),也(yě)容易引起直流接地。

(3)由擠壓磨損引起的(de)接地。

當二次線與轉動部件(如經常開關的(de)開關櫃櫃門)靠在一起時(shí),二次線絕緣皮容易受到轉動部件的(de)磨損,當其磨破時(shí),便造成直流接地。

(4)接線松動脫落引起接地。

接在斷路器機構箱端子排的(de)二次線(如10kV開關機構箱内的(de)二次線),若螺絲未緊固,則在斷路器多(duō)次跳合時(shí)接線頭容易從端子中滑出,搭在鐵件上引起接地。

(5)插件内元件損壞引起接地。

爲抗幹擾,插件電路設計中通(tōng)常在正負極和(hé)地之間并聯抗幹擾電容,該電容擊穿時(shí)引起直流接地。

(6)誤接線引起接地。

在二次接線中,電纜芯的(de)一頭接在端子上運行,另一頭被誤認爲是備用(yòng)芯或者不帶電而讓其裸露在鐵件上,引起接地。在拆除電纜芯時(shí),誤認爲電纜芯從端子排上解下(xià)來(lái)就不帶電,從而不做(zuò)任何絕緣包紮,當解下(xià)的(de)電纜芯對(duì)側還(hái)在運行時(shí),本側電纜芯一旦接觸鐵件就引發接地。
直流接地查找

(1)查找方法

直流回路數量多(duō)、分(fēn)布廣,接地點不好查,相對(duì)有效的(de)方法是拉路試探法。即分(fēn)别對(duì)每路空氣開關或熔斷器拉閘停電,若停電後直流接地現象消失,說明(míng)接地點位于本空氣開關控制的(de)下(xià)級回路中;若現象繼續存在,說明(míng)下(xià)級回路沒有接地。

通(tōng)過拉路尋找,可(kě)将接地點限定在某個(gè)空開控制的(de)直流回路中,再通(tōng)過解開電纜芯,将接地點限定在室内或室外部分(fēn);再通(tōng)過拔出插件,可(kě)将接地點限定在插件内和(hé)插件外。經過層層分(fēn)解、一段段排除,最終可(kě)将接地點定位于一段簡單回路中,再用(yòng)搖表對(duì)回路中的(de)每根接線搖測絕緣,把接地點進一步限定在幾根導線或幾顆端子上,通(tōng)過仔細觀察,反複觸摸,接地點終會“原形畢露”的(de)。

(2) 查找步驟

直流系統中的(de)空氣開關或熔斷器是分(fēn)層分(fēn)級配置的(de),一般由總路空開、分(fēn)路空開串聯而成,兩級空氣開關将直流回路分(fēn)成了(le)三段。兩級空氣開關分(fēn)别是直流屏總路空氣開關和(hé)各設備分(fēn)路空氣開關,三段回路分(fēn)别是直流母線及其引出線回路、總路空開饋出的(de)電纜和(hé)橋接母線回路、分(fēn)路空開饋出的(de)保護、控制、監視、儲能回路。其中,第三段回路數量最多(duō)、接線最複雜(zá)、接地幾率最高(gāo),幾乎所有的(de)直流接地都出現在這(zhè)一段。

查找要求

要想盡快(kuài)找到接地點所屬空開,接地的(de)确切位置和(hé)确切原因,就必須對(duì)三段回路的(de)構成、作用(yòng)和(hé)現場(chǎng)具體位置十分(fēn)熟悉,所以查找直流接地的(de)第一步就是熟悉現場(chǎng)直流系統接線。隻有熟悉了(le)接線,心中有了(le)數,才能在拉路尋找時(shí)不漏拉、不錯拉、不重複拉。

定位到分(fēn)路空氣開關

找出總路空開下(xià)級串接的(de)所有空氣開關(或熔斷器),順序:按照(zhào)先信号後控制、先室外後室内的(de)原則排出拉路順序。

對(duì)于信号回路,如測控裝置電源空開、遙信電源空開、通(tōng)訊電源空開,其不影(yǐng)響故障跳閘,隻涉及監控、指揮信号,可(kě)最先拉。如果接地點就在這(zhè)些空開控制的(de)回路,就免除了(le)對(duì)重要回路(控制回路、保護回路)的(de)短時(shí)停電。

對(duì)于保護控制回路空開,直接影(yǐng)響到系統安全,拉路時(shí)間越短越好,需控制在3秒以内,拉路順序可(kě)按其對(duì)應一次設備實時(shí)潮流大(dà)小來(lái)排序,先拉負荷輕的(de)空開,再拉負荷重的(de)空開。如果拉開某路空氣開關後,接地極母線對(duì)地電壓立刻升高(gāo)到110V左右,則接地點就位于該空開控制的(de)下(xià)級回路之中。

找出接地的(de)确切位置和(hé)确切原因

定位到分(fēn)路空開後,應向調度申請,斷開該路空開,這(zhè)樣其餘直流回路就恢複到正常狀态,再拆除監視直流母線對(duì)地電壓的(de)萬用(yòng)表或電壓表,投入絕緣檢測儀。由于空開已斷開,下(xià)級回路不帶電,用(yòng)萬用(yòng)表監視回路對(duì)地電壓的(de)方法發揮不了(le)作用(yòng),所以對(duì)下(xià)級回路接地點使用(yòng)搖表來(lái)查找。

①按室内室外分(fēn)段查找

現場(chǎng)統計資料顯示,運行中變電站出現的(de)直流接地點絕大(dà)部份在室外,所以分(fēn)段查找時(shí),重點還(hái)是查室外部分(fēn)。可(kě)以先将本回路涉及的(de)二次設備接線盒一一打開,仔細檢查,看盒子内有無積水(shuǐ)、有無潮氣、有無電纜頭破損進水(shuǐ)、有無芯線絕緣皮裂口、有無動物(wù)巢穴、有無接線脫落、有無備用(yòng)芯搭鐵等等,或許就會發現接地點。

本回路中,已沒有空氣開關可(kě)拉,接地點的(de)進一步分(fēn)區(qū)和(hé)判斷隻有靠解開電纜芯線,此時(shí)需要注意的(de)是,解線前應将端子排号、端子兩側接線編号詳細記錄在安全措施票(piào)上,防止恢複接線時(shí)出錯。依次解開控制室到場(chǎng)地直流電纜芯線,每解開一根電纜,就用(yòng)搖表在端子排測量接地極對(duì)地絕緣電阻,若絕緣恢複,說明(míng)接地點在本電纜和(hé)電纜對(duì)側回路之中。若解開所有電纜後絕緣仍沒有變化(huà),說明(míng)接地點位于保護屏内部。

②室内接地點查找

接地點位于保護屏内時(shí),依次拔出裝置插件,測量端子排接地極對(duì)地絕緣電阻,若絕緣恢複,說明(míng)接地點就在對(duì)應插件中。若絕緣沒有變化(huà),說明(míng)接地點位于保護屏端子排、端子排引出屏間直流電纜和(hé)屏内布線中,用(yòng)搖表對(duì)屏内直流回路的(de)每顆接線端子搖測絕緣,找出接地的(de)那幾顆端子,對(duì)端子金屬部分(fēn)、連接線部分(fēn)仔細觀察,反複觸摸,找出接地點。

總結:直流系統接地對(duì)我們設備安全穩定運行有著(zhe)很大(dà)的(de)危害,由于目前直流系統按照(zhào)地方單位各自習(xí)慣管理(lǐ)使其專業劃分(fēn)不明(míng)确,造成每個(gè)單位一次專業或者二次專業管理(lǐ)直流系統不一緻的(de)想象,但作爲繼電保護專業的(de)人(rén)員(yuán)都應該具備其查找方法和(hé)及時(shí)排除故障能力。

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