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        直流系統(tǒng)故障的危害及查找

        2013-04-29 00:00:00常洪濤

        摘要:直流系統(tǒng)是發(fā)電廠和變電站二次系統(tǒng)的重要核心部位,其穩(wěn)定性直接關(guān)系到繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置是否正確動(dòng)作和斷路器合、跳閘功能的正常實(shí)現(xiàn)。如果直流系統(tǒng)發(fā)生故障,會(huì)嚴(yán)重地影響到繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的動(dòng)作正確性,甚至危及到電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,擴(kuò)大事故范圍等嚴(yán)重后果。直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障后能夠及時(shí)快速地處理,減少事故影響范圍。大大節(jié)約了事故處理時(shí)間,保證了電網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行。

        關(guān)鍵詞:直流系統(tǒng) 接地故障 處理方法

        中圖分類號(hào):TM71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)02(b)-0093-01

        在廠站內(nèi)直流系統(tǒng)是直接給繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、斷路器控制回路、事故照明等設(shè)備提供電源的。直流系統(tǒng)部分也是廠站二次系統(tǒng)的核心部位,其安全穩(wěn)定運(yùn)行可以保證在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置能夠快速正確動(dòng)作,將系統(tǒng)故障點(diǎn)快速隔離開來,盡可能地縮小停電范圍,減少停電損失。直流系統(tǒng)發(fā)生按地故障,不但危及到電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和正常運(yùn)行,甚至引起設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)斷路器的誤跳閘、系統(tǒng)故障時(shí)斷路器的拒動(dòng)等現(xiàn)象,擴(kuò)大事故范圍。因此,直流系統(tǒng)發(fā)生接地后要及時(shí)快速地處理,減小事故影響范圍。

        1.直流系統(tǒng)故障分析

        1.1直流系統(tǒng)接地故障產(chǎn)生原因

        發(fā)電廠直流系統(tǒng)分布范圍廣、大部分線體外露多、電纜較多且鋪設(shè)較長(zhǎng)、所接的設(shè)備繁多且回路復(fù)雜,是發(fā)電廠中的薄弱環(huán)節(jié)。投運(yùn)時(shí)間越長(zhǎng),系統(tǒng)發(fā)生按地故障的概率越大。直流接地的原因有以幾個(gè)方面:二次回路絕緣材料絕緣性差,質(zhì)量不合格,年久未修,存在很多的問題,如磨擦、擠壓、扭轉(zhuǎn)及過流引起的高溫灼傷等;二次回路及設(shè)備灰塵過多或者受潮進(jìn)水,則使直流地絕緣下降;小動(dòng)物爬入或元件線頭、螺絲、墊圈等金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障。

        1.2直流系統(tǒng)接地故障的危害

        由于直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接比較復(fù)雜,其按地情況有以下幾種:按接地點(diǎn)數(shù)量可分為單點(diǎn)按地和多點(diǎn)接地;按極性分為正接地和負(fù)按地;按種類可分為直接按地和間接接地。直流按地故障中,最為常見的是單點(diǎn)接地,則危害較大的是兩點(diǎn)接地,會(huì)造成很嚴(yán)重的后果。直流正極按地,有引起保護(hù)誤動(dòng)的可能。因?yàn)橐话愫?、跳閘線圈、與繼電器線圈與負(fù)極電源接通,若這些回路再發(fā)生直流按地,就有可能引起誤動(dòng)作。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生系統(tǒng)正極接地時(shí),正極經(jīng)過大地,使得開關(guān)回路導(dǎo)通造生成斷路器的跳閘。直流負(fù)極按地,可能引起保護(hù)裝置拒動(dòng)作。因?yàn)樘?、合閘線圈以及繼電器會(huì)在這些回路發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí),回路被按地點(diǎn)短按而不能動(dòng)作。直流回路短路電流會(huì)熔斷保險(xiǎn),甚至燒毀繼電器接點(diǎn),使得設(shè)備失去保護(hù)及操作電源。

        2.直流系統(tǒng)故障處理

        2.1直流系統(tǒng)故障查找

        解決直流接地故障問題。首先要找到接地點(diǎn),也就是我們常說的按地故障定位。直流接地,多數(shù)為一點(diǎn)接地,少數(shù)情況為多點(diǎn)或者片接地。很多情況由于潮濕多塵,電纜損傷,絕緣降低,或其他不確定因素造成,是隨著環(huán)境變化而變化。因此,在現(xiàn)場(chǎng)找一個(gè)直流接地是非常復(fù)雜的。因此可先通過直流絕緣監(jiān)察裝置初步判斷接地位置,以某電廠絕緣監(jiān)察安裝回路為例,按照直流負(fù)荷的容量及用途,負(fù)荷的兩路電源被分別接在Ⅰ組系統(tǒng)和Ⅱ組系統(tǒng)對(duì)應(yīng)開關(guān)上。負(fù)荷接線示意圖如圖1所示。其中Ⅰ期化學(xué)系統(tǒng),正常4DL(開關(guān))為固定斷開點(diǎn),1DL、2DL、3DL投入。在出現(xiàn)按地時(shí),#1絕緣監(jiān)察裝置報(bào)警,在選切Ⅰ期化學(xué)系統(tǒng)時(shí),就可以不用停電查找,而是投入4DL、斷開1DL,接地點(diǎn)則轉(zhuǎn)入Ⅱ組直流系統(tǒng),#2絕緣監(jiān)察裝置來報(bào)警,#1絕緣監(jiān)察裝置告警消失,則可確定接地點(diǎn)在Ⅰ期化學(xué)系統(tǒng)。通過絕緣監(jiān)察裝置無法判斷具體接地位置時(shí),可以采用“拔保險(xiǎn)、拉回路”法:直流接地回路一旦脫離直流系統(tǒng),直流母線的正負(fù)極對(duì)地電壓就會(huì)出現(xiàn)平衡?;谥绷飨到y(tǒng)不能間斷的特殊性,不能隨意將其停電,因?yàn)檫@樣將可能導(dǎo)致控制回路和保護(hù)回路發(fā)生重大事故,停電時(shí)間不應(yīng)超過3s。通常查找順序是信號(hào)回路-照明回路-操作回路-保護(hù)回路等等;先非重要負(fù)荷,再重要負(fù)荷。對(duì)于不重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路,用“瞬時(shí)停電”法查該回路有無接地故障。對(duì)于重要的直流負(fù)荷,應(yīng)先將負(fù)荷轉(zhuǎn)移,然后查找回路有無按地故障。查找直流系統(tǒng)接地故障時(shí)應(yīng)與有關(guān)人員進(jìn)行聯(lián)系,由一人操作,兩人以上配合,其他人觀察直流的變化。在進(jìn)行上述各項(xiàng)檢查選擇后仍未查出故障點(diǎn),則應(yīng)考慮同極性兩點(diǎn)按地。當(dāng)發(fā)現(xiàn)接地在某一回路后,有環(huán)路的應(yīng)先解環(huán),再進(jìn)一步采用取保險(xiǎn)及拆端子的辦法,直至找到故障點(diǎn)并消除。

        2.2查找接地故障時(shí)的注意事項(xiàng)

        瞬停直流電源需經(jīng)過同意才可進(jìn)行,時(shí)間最好不要超過3min,動(dòng)作迅速,防止失去保護(hù)電源及帶有重合閘電源的時(shí)間過長(zhǎng)。為防止誤判斷,觀察按地現(xiàn)象是否消失時(shí),應(yīng)從信號(hào)、光子牌和絕緣監(jiān)察表計(jì)指示情況綜合判斷,盡量避免在高峰負(fù)荷時(shí)進(jìn)行,防止造成短路或接另一點(diǎn),從而導(dǎo)致誤跳閘。

        3.結(jié)語

        直流接地雖短時(shí)對(duì)設(shè)備、機(jī)組運(yùn)行不會(huì)帶來很大危害,但是一旦發(fā)生兩點(diǎn)接地短路,就會(huì)威脅到設(shè)備的安全性,使設(shè)備燒毀、機(jī)組解列,并威脅到電網(wǎng)運(yùn)行。因此,發(fā)生直流接地要找人及時(shí)查找,并消除。運(yùn)用方法得當(dāng)及時(shí),可以減少處理缺陷時(shí)間,避免事故擴(kuò)大。

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