張群

摘 要：柘林水電廠2001年擴建了2臺120MW的機組，直流系統(tǒng)當(dāng)時為B廠與開關(guān)站互為備用，平時B廠和開關(guān)站直流系統(tǒng)獨立運行。自6號發(fā)電機投運以來，開機瞬間就報B廠直流系統(tǒng)絕緣下降，5號發(fā)電機開機瞬間也報，但沒有6號機頻繁。文章對開機瞬間簡報信息報B廠直流系統(tǒng)絕緣下降缺陷查找、原因分析及處理方法進行了闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞：直流；下降缺陷；原因分析

1 我廠的概況及缺陷的現(xiàn)象

柘林水電廠2001年擴建了2臺120MW的機組，直流系統(tǒng)當(dāng)時為B廠與開關(guān)站互為備用，平時B廠和開關(guān)站直流系統(tǒng)獨立運行。自6號發(fā)電機投運以來，開機瞬間就報B廠直流系統(tǒng)絕緣下降，5號發(fā)電機開機瞬間也報，但沒有6號機頻繁。因為時間短，瞬間消失，無法查找也就放到了一邊。2011年8月份廠里排查安全隱患，決定要把這個老問題查出來，到底是誤報還是確實有直流瞬時接地，一定要有個交代。

2 從案列吸取教訓(xùn)

一般來說，很多地方對直流瞬時接地都不重視，因為不好查找，但直流瞬間接地危害也是很大的。直流瞬間接地在別的電廠造成嚴(yán)重后果的案例是很多的，下面作者介紹一個簡單案例，通過這個案例引起大家對直流接地這個問題的重視。

2.1 事故案例

河北某220kV變電站保護誤動分析：

2.1.1 現(xiàn)場檢查故障基本情況

線路RCS-931BM、PSL-603GC型保護分別停運改定值工作。工作負責(zé)人帶領(lǐng)工作班成員進行RCS-931BM型保護改定值工作，故障時刻正在進行保護改定值后定值打印及壓板電位測試工作，開關(guān)發(fā)生A相跳閘后，保護班組隨即停止工作，離開保護室。站內(nèi)監(jiān)控機顯示站內(nèi)此時無直流接地及其他異常信號發(fā)出。測量壓板電位，造成一點接地。保護工作人員進行線路保護改定值工作，在使用萬用表測試壓板電位操作過程中，萬用表由于長時間開啟而自動屏蔽電源，在其操作重新開機切換檔位時，萬用表檔位短時切過至“低電阻”檔位，造成跳閘回路的一點接地。

2.1.2 結(jié)論

引起保護跳閘的主要因素：測量壓板電位，短時間造成一點接地，使跳閘回路的一點接地，造成開關(guān)A相跳閘。

3 B廠直流瞬間接地的查找方法和步驟

我廠自5、6號機投運以來，在開機瞬間簡報就經(jīng)常報B廠直流系統(tǒng)接地報警，而5號機開機時出現(xiàn)的幾率很少，時間短，增加了查找難度，最重要的是長期沒引起重視。但在2011年8月間廠里出現(xiàn)開關(guān)跳閘事故，在排除安全隱患時，提出必須查找這個原因。使用先進的錄波器查找。具體步驟為：

3.1 停機狀態(tài)下接好試驗接線：（1）在起勵開關(guān)（QDT62）下端頭串入50A的分流器（分流器的輸出75mV）接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。（2）在起勵開關(guān)（QDT62）下端頭分別正對地，負對地（110V）接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。（3）在轉(zhuǎn)子電壓輸入端分別正對地、負對地（最大220V）接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

3.2 原始數(shù)據(jù)先采集保存。

3.3 （1）將QS22、QS32、QS42功率柜輸出刀閘斷開。（2）發(fā)電機開到額定轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機至空轉(zhuǎn)運行狀態(tài)。（3）啟動錄波器錄波，在勵磁調(diào)節(jié)器屏按開機按鈕，發(fā)電機起勵建壓至空載運行狀態(tài)。（4）對錄波器錄波后數(shù)據(jù)進行分析，判斷不是功率柜的原因。

3.4 （1）在勵磁調(diào)節(jié)柜按停機按鈕，發(fā)電機逆變至空轉(zhuǎn)運行狀態(tài)，將FU2熔斷器斷開。（2）啟動錄波器錄波，在勵磁調(diào)節(jié)器柜按開機按鈕，機組起勵建壓至空載運行狀態(tài)。（3）對錄波器錄波數(shù)據(jù)進行分析，判斷也不是該回路的問題。

3.5 （1）在勵磁調(diào)節(jié)柜按停機按鈕，發(fā)電機逆變至空轉(zhuǎn)運行狀態(tài)，取下FU63、FU64保險。（2）啟動錄波器錄波，在勵磁調(diào)節(jié)器柜按開機按鈕，機組起勵建壓至空載運行狀態(tài)。（3）對錄波器錄波數(shù)據(jù)進行分析，判斷出是該回路的問題。

3.6 （1）在勵磁調(diào)節(jié)柜按停機按鈕，發(fā)電機逆變至空轉(zhuǎn)運行狀態(tài)，裝上FU63、FU64保險，拆下SA61的1和5號端子。（2）啟動錄波器錄波，在勵磁調(diào)節(jié)器柜按開機按鈕，機組起勵建壓至空載運行狀態(tài)。（3）對錄波器錄波后數(shù)據(jù)進行分析，判斷不是該回路的問題。

3.7 （1）在勵磁調(diào)節(jié)柜按停機按鈕，發(fā)電機逆變至空轉(zhuǎn)運行狀態(tài)，接回拆下SA61的1和5號端子，拆下直流電壓變送器（B62）的6、7號輸入端子。（2）啟動錄波器錄波，在勵磁調(diào)節(jié)器柜按開機按鈕，機組起勵建壓至空載運行狀態(tài)。（3）對錄波器錄波數(shù)據(jù)進行分析，判斷不是該回路的問題。

3.8 （1）在勵磁調(diào)節(jié)柜按停機按鈕，發(fā)電機變逆至空轉(zhuǎn)運行狀態(tài)，（2）查滅磁開關(guān)柜端子（X60），用1000V搖表搖LZ601和LZ602對地絕緣，測得為零。（3）查得滅磁開關(guān)柜端子（X60）25、26號端子至六號機保護屏，甩開這2個端子去保護的2根線。（4）啟動錄波器錄波，在勵磁調(diào)節(jié)器柜按開機按鈕，機組起勵建壓至空載運行狀態(tài)。（5）得出結(jié)論：通過反復(fù)多次重復(fù)起勵、逆變，啟動錄波器錄波后進行分析，確定是直流短時間接地，而且該回路造成的。

4 原因分析

4.1 發(fā)電機開機建壓原理

我廠發(fā)電機勵磁系統(tǒng)是自并勵勵磁系統(tǒng)，而且起勵方法是直流起勵，起勵電源取至B廠直流系統(tǒng)，當(dāng)開瞬間起勵接觸器動作，將直流通過起勵電阻接入發(fā)電機轉(zhuǎn)子，發(fā)電機建壓，起勵接觸器合上幾秒后斷開，B廠直流系統(tǒng)再與轉(zhuǎn)子回路斷開。

4.2 判斷查找該2根線的用途

轉(zhuǎn)子回路有到保護屏轉(zhuǎn)子接地保護的2根線，甩開這2根線，從波形圖上看開機瞬間直流絕緣就不會再下降了。查出這兩根線是給轉(zhuǎn)子一點接地保護用的。

4.3 發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護的原理

轉(zhuǎn)子一點接地保護反應(yīng)轉(zhuǎn)子對大軸絕緣電阻的下降。采用“乒乓式”變電橋原理，其設(shè)計思想是：通過電子開關(guān)S1、S2輪流切換，改變電橋兩臂電阻值的大小。通過求解三種狀態(tài)下的回路方程，實時計算轉(zhuǎn)子接地電阻和接地位置。

這就是說，只要轉(zhuǎn)子一點接地保護投入，轉(zhuǎn)子回路就會通過大軸上的接地電阻接地。

通過以上分析，再根據(jù)發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護原理不難發(fā)現(xiàn)直流接地的原因。5號機報的不頻繁和有時報有時不報，一是因為5號機組起勵時間比6號發(fā)電機時間短，直流絕緣監(jiān)察裝置還沒有反應(yīng)過來，其二是目前國內(nèi)運行的直流絕緣監(jiān)測裝置的原理絕大部分采用平衡橋檢測原理，都有個檢測周期和檢測順序，如果檢測順序剛好過了這個接地回路，時間又短，絕緣監(jiān)察裝置還未到下個檢測周期，未檢測出絕緣接地故障，絕緣接地故障就消失了，所以就會出現(xiàn)時有時無的報警現(xiàn)象發(fā)生。

5 解決方法

開機時瞬間，直流系統(tǒng)接入轉(zhuǎn)子的同時，將發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護退出的思路來解決這個問題。查出了原因，問題就很好解決了。將到發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護的兩根線先接入起勵接觸器的閉接點，這樣解決了我們的問題。經(jīng)過這幾年的開機運行，再也沒出現(xiàn)過開機瞬間直流接地的現(xiàn)象。

參考文獻

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