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        火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)絕緣異常原因分析及處理策略

        2019-05-30 11:27:18楊明洋
        山東工業(yè)技術(shù) 2019年13期
        關(guān)鍵詞:直流系統(tǒng)

        楊明洋

        摘 要:文章研究火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)生絕緣異常的原因及處理策略,并根據(jù)不同狀況來分析直流系統(tǒng)發(fā)生絕緣異常的可能原因,以及不同工況下絕緣異常的處理方法和注意事項,以供同行參考。

        關(guān)鍵詞:直流系統(tǒng);絕緣異常;原因;處理策略

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.181

        1 引言

        火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)分為通訊直流系統(tǒng)、控制直流系統(tǒng)和動力直流系統(tǒng),三者相互獨(dú)立都是絕緣系統(tǒng)。一般直流系統(tǒng)都是由蓄電池組、高頻電源充電機(jī)、分電屏、絕緣監(jiān)測裝置或監(jiān)控器、饋線屏或分電屏組成。它們?yōu)檎麄€火力發(fā)電廠的通訊、控制、測量、保護(hù)、監(jiān)控、事故照明、保安等設(shè)備持續(xù)不斷地提供電能,所以發(fā)電廠直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,對整個機(jī)組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定都至關(guān)重要。

        2 直流系統(tǒng)絕緣異常情況分析

        直流系統(tǒng)的正、負(fù)母線和各分支回路對地都是絕緣的,所在的母線或各分支回路發(fā)生單極絕緣異常時,絕緣異常所對應(yīng)的正極或負(fù)極的電壓都會明顯偏低,另一極電壓幅值升高,系統(tǒng)對地絕緣電阻值也會有明顯的下降或異常。除去對地分布電容的影響,在一般情況下單極絕緣異常是不影響直流系統(tǒng)運(yùn)行的,但是必須及時查找和處理。否則當(dāng)回路發(fā)展為正負(fù)兩極都接地時,極有可能造成正負(fù)極之間接地短路,開關(guān)與自動化保護(hù)設(shè)備誤動、拒動等情況的出現(xiàn),引起機(jī)組跳停或故障時保護(hù)越級,致使電網(wǎng)波動。

        根據(jù)火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)的分布范圍和使用特點(diǎn),引起直流系統(tǒng)絕緣異常情況的原因可以分為以下幾種:

        一是設(shè)備運(yùn)行工況惡劣引起的。首先,在潮濕的環(huán)境中,很容易產(chǎn)生凝露,尤其是在雨天,空氣濕度較大。一些在室外的電纜溝、控制箱、接線盒等,由于設(shè)計不合理、密封不嚴(yán)、未采取防水措施等,一旦進(jìn)入雨水或產(chǎn)生凝露,就會短接一些接線端子、接線柱、破損或絕緣不好的電纜等,進(jìn)而造成直流接地、絕緣降低等異常情況發(fā)生;其次,當(dāng)直流二次線與一些尖銳、轉(zhuǎn)動的部件在一起時,由于受到拉力、扭力等作用,這些二次線的絕緣層很容易受到損壞,從而引起絕緣異常;第三,由于部分設(shè)備長期工作在震動較大的環(huán)境中,致使接線松動脫落滑出,搭接在固定的金屬物件上,通過設(shè)備外殼而引起直流接地。

        二是設(shè)備損壞引起的。其一,部分集成自動裝置的電源板卡和其他插件內(nèi)的元件損壞都會引起直流接地。比如在插件電路設(shè)計中,為了減小諧波干擾,通常在正負(fù)極和地之間,都會并聯(lián)抗干擾電容,假如該電容被擊穿,就會引起直流接地絕緣異常。其二,一些控制柜內(nèi)的電源模塊長期運(yùn)行,隨著時間的推移,設(shè)備老化發(fā)熱、部件損壞、絕緣層燒穿的時候也會造成直流系統(tǒng)絕緣異常。其三,當(dāng)控制箱、保護(hù)柜、接線盒等二次設(shè)備密封不嚴(yán)的時候,一些小動物可能就會鉆入設(shè)備內(nèi),咬傷電纜、筑巢、排泄糞便等,從而引起絕緣降低或接地。

        三是人為因素引起的。其一,在現(xiàn)場工作過程中,部分人員不夠嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致,拆除接線時,不做任何防誤碰的措施,不進(jìn)行任何絕緣隔離,一旦觸碰金屬物件,就會造成直流接地。其二,在工作結(jié)束恢復(fù)安全措施時或者安裝接線時,誤將直流二次線接入交流二次線的端子上,從而引起直流系統(tǒng)絕緣異常。其三,在檢修工作結(jié)束后,由于檢修不到位,對于部分端子螺絲未進(jìn)行緊固,直流二次線因長時間受到重力、扭力、震動等影響,造成松動脫落而引起接地。

        3 直流系統(tǒng)絕緣異常處理策略

        火力發(fā)電廠的直流系統(tǒng)一般都配置有微機(jī)直流絕緣監(jiān)測裝置。在發(fā)生直流系統(tǒng)絕緣故障時,可通過查詢監(jiān)測裝置內(nèi)的報警信息,以確定其具體的故障原因,并對故障的范圍有一個大致的判斷。在做出初步地判斷后,檢查人員可以按照以下幾步進(jìn)行查找處理:首先,借助相關(guān)儀器儀表測量直流系統(tǒng)對地電壓、對地絕緣等具體情況,判別接地極性及絕緣異常情況。并依據(jù)微機(jī)直流絕緣監(jiān)測裝置報出的具體范圍進(jìn)行排查。其次,了解并詢問相關(guān)時間段,是否有人在二次直流回路上進(jìn)行檢修工作或啟停相關(guān)設(shè)備的操作。如果存在上述情況,應(yīng)及時告知相關(guān)工作人員停止工作或操作,并對相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)排查。第三,根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行工況、近期天氣情況、設(shè)備缺陷、設(shè)備檢修臺賬等,著重排查室外、工況惡劣、有問題、有缺陷和隱患的設(shè)備。第四,在保證重要設(shè)備安全運(yùn)行的前提下,根據(jù)設(shè)備運(yùn)行工況,遵循先室外后室內(nèi),先信號后操作,先動力后控制,依據(jù)設(shè)備的重要性由小至大的原則,可以采用拉路尋找、分段處理的方法進(jìn)行排查。要想盡快找到接地點(diǎn)的確切位置和確切原因,就必須對火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、各分支開關(guān)的作用和現(xiàn)場具體位置十分熟悉,所以在進(jìn)行拉路前,必需熟悉現(xiàn)場直流系統(tǒng)圖紙和接線,務(wù)必保證人員和設(shè)備的安全可控、在控。第五,在經(jīng)過上述排查之后,仍未查明原因,可根據(jù)相關(guān)直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式,使直流母線并列運(yùn)行,分步退出蓄電池組,或者有序停運(yùn)高頻電源整流器(蓄電池充電機(jī)),逐一排查,直至查明原因。

        4 直流系統(tǒng)絕緣異常情況處理時相關(guān)注意事項

        在發(fā)生直流系統(tǒng)絕緣異常時,工作人員在排查過程中,一定要注意以下幾點(diǎn),否則極有可能造成故障范圍擴(kuò)大、設(shè)備誤動、機(jī)組跳停、人身傷害等狀況發(fā)生。一是在發(fā)生直流系統(tǒng)絕緣異常后,應(yīng)立即停止在直流二次回路上的所有檢修工作;二是在使用儀器儀表或其他設(shè)備進(jìn)行檢查時,一定要做好監(jiān)護(hù)工作和絕緣隔離措施,嚴(yán)禁直流正負(fù)極之間短路或另一極性接地的情況出現(xiàn);三是拉路前,一定要和相關(guān)廠家、技術(shù)人員、設(shè)備管理人員確認(rèn)設(shè)備的性能、運(yùn)行工況等,并采取相應(yīng)的防范措施,嚴(yán)防因直流失電而引起保護(hù)及自動裝置的誤動或重要設(shè)備跳停;四是處理人員一定要熟悉現(xiàn)場設(shè)備和圖紙,嚴(yán)禁誤拉、誤碰、誤操作等。

        5 結(jié)語

        對于火力發(fā)電廠來說,直流系統(tǒng)二次回路復(fù)雜、運(yùn)行工況較差、施工工藝不可靠,出現(xiàn)多點(diǎn)接地或絕緣破損的情況較多。所以直流系統(tǒng)絕緣異常在火力發(fā)電廠是一種較為常見的故障。當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生絕緣異常時一定要及時處理,防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大,在排查的過程中一定要安全有序逐步的進(jìn)行。同時工作人員也要不斷提升個人專業(yè)知識和技能水平,完善檢修規(guī)程及相關(guān)的工作制度及標(biāo)準(zhǔn),維護(hù)好直流設(shè)備,這樣才能保證火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定地運(yùn)行。

        參考文獻(xiàn):

        [1]鞏宇.火力發(fā)電機(jī)組直流系統(tǒng)接地故障分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(09):145.

        [2]電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程 DL/T 724-2000[S].

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