變電站直流系統(tǒng)是一個獨(dú)立的電源系統(tǒng),,不受站用變和一次系統(tǒng)運(yùn)行方式改變的影響,,為變電站保護(hù)裝置的控制回路、信號回路,、繼電保護(hù),、自動裝置及事故照明等提供可靠地不間斷電源,同時為斷路器的分,、合閘提供操作動力電源,。直流系統(tǒng)自身的安全可靠運(yùn)行對變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義,,我們在分析、處理直流系統(tǒng)接地故障分類時,,針對性的提出故障查找方法及應(yīng)對安全措施至關(guān)重要,。 直流系統(tǒng)接地故障較為常見形式為:電纜接地、元件接地,、蓄電池接地以及絕緣監(jiān)測裝置故障引起的接地故障,,具體分類如圖1所示。 (1)端子箱—操作機(jī)構(gòu)箱之間的電纜破損,,控制電纜通過端子排接地(35千伏開關(guān)控制電源正極101由于端子排受潮引起接地),、主變非電量保護(hù)控制節(jié)點(diǎn)接地(35千伏5MVA主變壓力釋放信號電源801由于觸點(diǎn)受潮引起接地)、斷路器輔助開關(guān)接地(35千伏主變高壓側(cè)高31斷路器輔助開關(guān)進(jìn)入雨水后使得控制電源負(fù)極102接地),; (2)主控室到蓄電池室的直流電源正負(fù)極電纜破損,; (3)金屬轉(zhuǎn)角及穿孔處的控制電纜、合閘電源電纜(35千伏變電站10千伏1段合閘電源電纜破損引起負(fù)接地),、裝置電源電纜破損引起的接地,。 (1)中間繼電器、出口繼電器(35千伏變電站10千伏開關(guān)柜儲能回路中間繼電器損壞引起正接地)的絕緣降低,; (2)保護(hù)裝置內(nèi)部元件燒損引起控制電源或裝置電源接地引起的接地故障,。 單體電池因故障滲液引起接地(35千伏變電站多節(jié)單體蓄電池滲液嚴(yán)重引起負(fù)接地)。 平衡橋故障引起的正極,、負(fù)極以及中間接地(35千伏變電站絕緣監(jiān)測裝置平衡橋故障引起負(fù)極接地),。 直流系統(tǒng)接地會引起直流電源正、負(fù)極對地電壓的偏移,,引起控制回路中分,、合閘線圈兩端電壓的變化,進(jìn)而出現(xiàn)保護(hù)誤動和拒動現(xiàn)象的產(chǎn)生,,直接威脅到變電站內(nèi)設(shè)備穩(wěn)定,、可靠運(yùn)行的能力,直流系統(tǒng)接地故障危害分析如圖2所示,。 (1)正極接地:控制電纜的單點(diǎn)正極接地時使得分合閘線圈兩端電壓差為110V,,并隨著接地情況發(fā)生偏移,在正極發(fā)生死接地時引起線圈兩端電壓差達(dá)到直流系統(tǒng)的惡性電壓220V,,引起斷路器存在誤分或誤合的風(fēng)險,; (2)兩點(diǎn)接地KA接點(diǎn)短接:兩點(diǎn)接地時出口繼電器KA觸點(diǎn)接地短接使得動作繼電器KM得電,KM觸點(diǎn)閉合后經(jīng)過輔助觸點(diǎn)QF使得分合閘線圈兩端電壓差為220V,,線圈得電,,進(jìn)而引起斷路器的誤分或誤合; (3)兩點(diǎn)接地KM接點(diǎn)短接:兩點(diǎn)接地時使得動作繼電器KM觸點(diǎn)接地短接經(jīng)過輔助觸點(diǎn)QF后使得分合閘線圈兩端電壓差為220V,,線圈得電后引起斷路器的誤分或誤合,。 (1)兩點(diǎn)接地KM線圈短接:動作繼電器KM線圈兩端接地后短接使得線圈兩端電位始終無變化,,進(jìn)而使得KM觸點(diǎn)不能因控制需要進(jìn)行有效的開斷,閉鎖分合閘回路,,線圈無法得電動作,,引起斷路器拒動; (2)兩點(diǎn)接地跳閘線圈短接:跳閘線圈兩端接地后線圈無法正常得電,,閉鎖線圈動作,,斷路器進(jìn)而無法正常跳閘,引起拒動,。 為有效保證直流系統(tǒng)接地故障不引起站內(nèi)斷路器的誤動和拒動,,需要有效的直流系統(tǒng)接地故障查找方法能快速找出并排除接地故障。
直流系統(tǒng)接地故障排查方法最常用的是基于暫斷電源的拉路法,,拉路法只能有效查找出單點(diǎn)接地故障,,對于多點(diǎn)接地故障無效。首先,,依據(jù)絕緣監(jiān)測裝置判斷接地極和接地支路,,再利用拉路法:先總路后分支,先室外后室內(nèi),,先信號后控制,,先輕載后重載的原則進(jìn)行拉路排查。由于在發(fā)生直流接地時絕緣監(jiān)測裝置需要延遲幾秒甚至十幾秒才能報“直流接地”信號,,而在直流接地消失時,也要延遲幾秒甚至十幾秒其信號才復(fù)歸,。在拉路尋找時,,切斷各支路直流的時間只有幾秒鐘,絕緣監(jiān)測儀信號來不及復(fù)歸,,致使靠絕緣檢測儀判斷接地消失的方法找不出接地點(diǎn),。
針對單點(diǎn)接地故障的拉路法,先斷開絕緣監(jiān)測裝置,,再斷開任一直流空開的同時利用內(nèi)阻不低于2000Ω/VA的萬用表測量接地極直流母線對地電壓,,如果快速升高到110V,可以認(rèn)為接地點(diǎn)就位于此空開控制的下級回路中,。 針對多回路同時接地的情況用基于暫斷電源的拉路法無法準(zhǔn)確查找出接地回路,。因為在斷開一個接地回路時,其他接地回路仍然存在,,接地現(xiàn)象并不消失,,難以準(zhǔn)確判斷,這就需要采用如廣州仟順QDB-81型直流接地快速查找儀等專業(yè)儀器查找單極,、兩級,、多點(diǎn),、蓄電池組接地等多種故障。當(dāng)然,,在多點(diǎn)接地以及沒有專業(yè)測試儀的情況下,,可以通過先斷開一部分信號等不重要的回路,再用拉路法逐級查找接地點(diǎn),。 確定故障回路后,,向調(diào)度申請停用此回路空開。依據(jù)先室外后室內(nèi)的原則,,分段排查直流回路中的電纜,、端子排、輔助接點(diǎn),、主變非電量控制接點(diǎn)和保護(hù)裝置元件等節(jié)點(diǎn)的對地電阻,,其具體查找方法如圖3所示。 圖3直流接地查找方法 直流系統(tǒng)接地故障的安全應(yīng)對措施建議 在查明和消除接地故障之前,,設(shè)備隨時都有保護(hù)誤動,、拒動或發(fā)生其他故障的風(fēng)險,必須在短時間內(nèi)查明故障點(diǎn)并快速處理以消除運(yùn)行設(shè)備的安全隱患,。針對直流系統(tǒng)接地故障的處理包括停電處理和不停電處理兩種方式,,接地故障點(diǎn)處理后應(yīng)做相應(yīng)的回路測試、開關(guān)和機(jī)構(gòu)分合閘等試驗,,保證設(shè)備可靠運(yùn)行,,其具體安全應(yīng)對措施如圖4所示。 圖4直流系統(tǒng)接地故障的安全應(yīng)對措施考慮到直流接地故障查找和處理的復(fù)雜性,,處理不及時對站內(nèi)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的危害程度,,對站內(nèi)直流系統(tǒng)必須做好預(yù)防工作,加強(qiáng)維護(hù)管理,,戶外二次設(shè)備要做好防潮、防結(jié)露,、防霉工作,并保持密封良好,,雨雪天氣要重點(diǎn)檢查,。 本文針對35千伏變電站直流系統(tǒng)接地故障的常見類型、危害以及查找方法和應(yīng)對措施的分析,,為轄區(qū)變電站運(yùn)檢人員提供有效的技術(shù)支撐,在日常巡檢過程中能及時發(fā)現(xiàn)并快速消除站內(nèi)直流系統(tǒng)接地故障引起相關(guān)設(shè)備的保護(hù)誤動,、拒動或發(fā)生其他故障的風(fēng)險,。
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