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        發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析及應對措施研究

        2015-10-13 00:20:06李桂香
        山東工業(yè)技術 2015年20期
        關鍵詞:直流系統(tǒng)發(fā)電廠分析

        李桂香

        摘要:直流系統(tǒng)是發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的一個重要組成部分,它對保障整個發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行起著特殊的作用。為了使直流系統(tǒng)能夠更好的為發(fā)電廠服務,本文首先對發(fā)電廠的直流系統(tǒng)進行了簡單的概述,其次分析了發(fā)電廠中常見的兩種直流系統(tǒng)接地故障:一點接地和兩點同時接地故障機理,最后結(jié)合本人多年的實際工作經(jīng)驗重點對直流系統(tǒng)接地的原因以及相應的應對策略進行了研究,以期對發(fā)電廠直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行能有所助益。

        關鍵詞:發(fā)電廠;直流系統(tǒng);接地故障;應對措施;分析;研究

        0引言

        由于在發(fā)電廠中繼電保護回路、對各種信號進行傳遞的信號回路、自動化運行的自動裝置、發(fā)生故障時用到的照明系統(tǒng)以及電廠內(nèi)外進行通信的通信回路等二次設備都需要直流系統(tǒng)進行供電,因此直流系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運行會直接影響到整個發(fā)電廠的正常運行。一旦發(fā)電廠的直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障,不但會影響到本發(fā)電廠的正常穩(wěn)定運行,甚至還會影響到與該電廠相連的其它電廠甚至整個區(qū)域電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,因此我們必須對發(fā)電廠直流系統(tǒng)常見的故障及應對措施進行重點的分析和研究,以保證發(fā)電廠直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

        1對發(fā)電廠直流系統(tǒng)的概述

        220v或士110v直流供電系統(tǒng)是我國當前發(fā)電廠中二次系統(tǒng)部分主要采用的運行方式,在把直流設備連接到主控室直流配電屏的直流母線上,再把短路保護電源、合閘電源、照明電源等從直流母線上引出,電力電子整流器和蓄電池并聯(lián)共同工作的浮充供電方式是目前我國各發(fā)電廠主要所用的直流系統(tǒng),在系統(tǒng)正常工作時蓄電池是一直保持充電狀態(tài)的它只是作為電力系統(tǒng)的一個備用電源,以防在電力系統(tǒng)交流出現(xiàn)故障時還可以有持續(xù)不間斷的電流供應給整個系統(tǒng),電廠中的220v交流電可以通過整流器轉(zhuǎn)換為直流電,用這些直流電可以給直流用電設備供電。

        2 發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析

        在發(fā)電廠中,我們最常見的兩種直流系統(tǒng)接地故障便是一點接地或兩點接地故障。由于發(fā)電廠存在著特殊的直流系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu),因此直流系統(tǒng)的接地故障經(jīng)常會發(fā)生,在發(fā)生一點接地后除了一些特殊的情況不會引起系統(tǒng)故障,其余情況都會引起系統(tǒng)故障,比如說:繼電器誤發(fā)信號不會引起系統(tǒng)故障,這主要是由于短路電流沒有產(chǎn)生,其余情況都會引起系統(tǒng)故障,但這種一點接地不引起系統(tǒng)故障的概率很小。若發(fā)生兩點同時接地,就會嚴重危害到系統(tǒng)設備。而直流系統(tǒng)兩點接地通常是由于繼電器誤動作、繼電器拒絕動作、熔斷器熔斷等情況引起的。所以在發(fā)生一點接地后必須在第一時間把這種故障消除,給電力系統(tǒng)造成巨大的危害。由于概率大隨機性強是一點接地的主要特點,因此其預防難度會更大,運行人員更應該重視。

        3直流系統(tǒng)接地的原因及應對策略

        3.1直流系統(tǒng)接地的原因分析

        3.1.1規(guī)劃設計因素

        有的地方在設計城市線路時,經(jīng)常把電纜隧道和蒸汽管道、水管道在一起修建,并且對它們沒有進行很好的隔離,一旦蒸汽管道或水管道出現(xiàn)泄露現(xiàn)象,將直接威脅到電氣設備的安全。另外有些地方還存在著交直流信號混用一根電纜的現(xiàn)象等這些都是由于規(guī)劃設計不當給電力系統(tǒng)埋下的接地故障。

        3.1.2設備內(nèi)部因素

        自身因素是造成直流接地故障的一個很重要的方面,如開關柜小母線上有過多的灰塵沉積、繼電器機械部分出現(xiàn)不靈活現(xiàn)象、線圈老化、損壞絕緣、電纜溝內(nèi)嚴重積水等等這些現(xiàn)象都可能引起接地故障。

        3.1.3外部環(huán)境因素

        外部環(huán)境因素也很容易造成直流系統(tǒng)接地故障的發(fā)生。比說在長時間的分吹日曬和外部環(huán)境溫度的劇烈變化下,在戶外的二次回路控制箱、開關箱、監(jiān)測儀表以及密封圈很容易發(fā)生老化現(xiàn)象,以至于橡膠的絕緣特性在回路導線中減弱,降低設備的使用壽命。當遇到雨雪和霧霾天氣時,會使箱內(nèi)的濕度增大,如果無法及時有效的把這些濕氣排除,那么凝露現(xiàn)象會很容易發(fā)生,致使發(fā)生直流接地現(xiàn)象。

        3.1.4人為因素

        由于燃料系統(tǒng)產(chǎn)生的灰塵比較多,需用水經(jīng)常沖洗。如果運行人員在對設備清掃的過程中不慎使水噴灑到直流回路上,這樣就很容易引起直流系統(tǒng)的損壞,再者工作人員在接線路接頭時認真度不夠,把線路的絕緣層損壞等等都容易導致線路直流系統(tǒng)的損壞。

        3.2應對策略

        3.2.1接地點的查找

        要想把線路的故障快速的排除,我們必須要掌握一些線路故障點常用的查找方法:

        (1)拉回路法。拉回路法主要采用的是對故障回路進行斷電處理的方式,此方法適合查找所有的接地故障點。在對故障回路進行斷電處理時,一般按事故照明回路;信號回路;操作回路;保護回路的順序進行斷電處理,逐步縮小故障點范圍,然后再逐一排查故障點所在范圍內(nèi)的分支網(wǎng)絡,直到把接地點找到為止。

        (2)實時監(jiān)測法。此方法主要是通過采用在線監(jiān)測裝置實時跟蹤監(jiān)測直流系統(tǒng)的對地絕緣狀況,進而來判斷故障點所在的具體位置。此方面最大的優(yōu)點就是可以實現(xiàn)實時監(jiān)控并能報告顯示故障點的接地回路,但該方法準確定位接地點具體的所在位置。

        (3)電壓測量法。利用萬用表測量正負母線電壓,若切除某部分負載后,在萬用表上顯示的數(shù)字發(fā)生了變化,則說明切除的部分就是接地部分。

        (4)移動定位裝置查找法。該方法主要用于測量一些不能斷電的自動化設備,可以帶電檢測查找接地點是移動定位裝置查找法的最大優(yōu)勢。

        (5)應用新型絕緣監(jiān)測設備查找法。該裝置主要通過應用無接觸激磁調(diào)制直流微電流智能傳感器,利用正、負母線對地的接地電阻,母線產(chǎn)生的漏電流的大小測量出來,進而判斷出接地電阻的大小,然后再判斷非接觸式磁性調(diào)制母線接地故障方式。

        3.2.2預防控制措施

        要嚴格控制直流直接接地連線形成的二次設備的絕緣水平,要把控制用的直流和其它直流線路分開,對于操作機構(gòu)、戶外端子箱、直流屏柜等設備要定期的清掃,以防由于浮塵的大量聚集導致直流系統(tǒng)的對地絕緣性能降低。為了做到對易發(fā)生接地短路點的全面了解和掌握,最好安排運行人員對直流系統(tǒng)的絕緣情況定時定點的檢查。同時要密封處理好暴露在室外的直流裝置,保證其免受雨雪大風等自然天氣的影響,對廠用的照明設備也要及時的維護,在修建電纜隧道和戶外的電纜溝時,為了使設備免受水害的影響,一定要把排水系統(tǒng)設置好,以確保有效保護電氣設備。要經(jīng)常派專人監(jiān)視和檢查直流系統(tǒng)的絕緣水平。在制作中央控制室的控制保護屏時,最好制作成前后帶門的封閉式結(jié)構(gòu),對有缺陷的直流支路和設備一定要及時的處理和維修,爭取把電氣設備發(fā)生故障的幾率降到最低。

        4結(jié)語

        發(fā)電廠直流系統(tǒng)部分對整個電廠的安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義,它是供給繼電保護、控制回路、信號回路、計算機監(jiān)控、通信、事故照明、交流不間斷電源等二次設備的重要電源,對供電的可靠性要求極高,一旦發(fā)生直流接地故障我們必須及時處理,否則將會嚴重影響到發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行,甚至會影響到整個電網(wǎng),所以我們必須加強對發(fā)電廠直流系統(tǒng)運維和保護工作,使其能夠更好的為電廠的安全穩(wěn)定運行服務。

        參考文獻:

        [1]余劍峰.直流系統(tǒng)接地故障監(jiān)測研究[D].武漢大學,2004:15-17.

        [2]歐衛(wèi)慶.發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析及應對措施[J].自動化應用,2010(08):76-78.

        [3]顧忠裕.火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地的故障分析及處理[J].電子世界,2012(17):50-51.

        [4]董建政,盧劍峰.一種發(fā)電廠直流系統(tǒng)絕緣檢測的解決方案[J].山東電力技術,2007(06).endprint

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