朱軍 潘婷婷
國網(wǎng)安徽省電力有限公司蕪湖供電公司 安徽蕪湖 241000
在電力系統(tǒng)中,直流系統(tǒng)主要提供直流電源,滿足繼電保護(hù)、自動裝置以及事故照明等操作需求,因而關(guān)系著變電站的安全運(yùn)行。但受到氣候環(huán)境、設(shè)備維護(hù)等多項(xiàng)因素的影響,極易出現(xiàn)直流接地故障,對電力設(shè)備運(yùn)行造成阻礙,甚至?xí)斐呻娋W(wǎng)系統(tǒng)癱瘓。在此種情況下,對電力系統(tǒng)直流接地故障危害及排查展開探究,具有一定現(xiàn)實(shí)意義。
以直流系統(tǒng)正負(fù)極一方與大地絕緣水平為對象,若二者小于等于某一特定值,就是直流系統(tǒng)接地,以特定值為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,若正極絕緣水平不大于它,則為正接地;若負(fù)極絕緣水平不大于它,則為負(fù)接地。
在系統(tǒng)長期運(yùn)行的情況下,直流系統(tǒng)供電形式為長期、穩(wěn)定、不間斷,此種情況下其負(fù)荷面更廣,支路更多,則元件、電纜以及接線端子等極易受到高溫、氣候、污染等因素的影響而出現(xiàn)損壞或老化的情況,這就勢必會在一定程度上降低絕緣水平。一般情況下,接地概率與投運(yùn)時間密切相關(guān),彼此之間為正比例關(guān)系[1]。
絕緣水平會受到元件損壞以及電纜老化等因素的影響而導(dǎo)致水平下降。一旦遇到惡劣天氣,比如大于、濃霧等,極易出現(xiàn)直流接地故障,天氣轉(zhuǎn)好則得以恢復(fù)。若施工改造、設(shè)備檢修等情況存在,也會導(dǎo)致直流系統(tǒng)回路線頭出現(xiàn)異常,比如脫落、松動等,隨即會碰撞金屬外殼,這就會導(dǎo)致直流接地的情況出現(xiàn)。不僅如此,一旦變電站二次裝置燒毀,也會造成直流系統(tǒng)接地,并伴有相應(yīng)的保護(hù)動作,比如開關(guān)拒合、拒跳等。
在電力系統(tǒng)中,依據(jù)直流系統(tǒng)的類型可進(jìn)行合理化分類,正負(fù)接地的劃分是依照接地極性所開展的;直接接地與間接接地的劃分,是依據(jù)接地類型來實(shí)現(xiàn)的;依據(jù)是否為金屬接地,可劃分為完全接地與非完全接地。除此之外,還包括多點(diǎn)接地、單點(diǎn)接地、環(huán)路接地等,不同接地情況下其名稱也各有不同[2]。
電力系統(tǒng)直流接地故障的出現(xiàn),會對整個系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生極為不利的影響,就直流系統(tǒng)正極接地來看,其極易引起保護(hù),自動裝置可能出現(xiàn)驅(qū)動情況。一般情況下,負(fù)極電源接通斷路器跳合閘線圈以及節(jié)電器線圈,若此時回路存在另一點(diǎn)直流接地,極易出現(xiàn)誤動作的情況。就直流系統(tǒng)負(fù)接地來看,其危害在于,虎造成保護(hù),自動裝置可能出現(xiàn)拒絕動作的情況。對于斷路器跳合閘線圈以及保護(hù)繼電器來說,回路中再有一點(diǎn)出現(xiàn)接地,則線圈被接地點(diǎn)出現(xiàn)短接情況,這就無法有效動作。與此同時,受到直流回路短路電流的影響,電源保險會出現(xiàn)熔斷情況,繼電器接點(diǎn)極易被燒壞,保險熔斷的情況下,無法發(fā)揮保護(hù)作用,操作電源也會受到影響,因此必須要在短時間排查故障,以免造成嚴(yán)重后果[3]。
由于正負(fù)極接地回路的形成都需要通過大地,就會導(dǎo)致系統(tǒng)故障出現(xiàn),因此必須要及時排查直流接地故障,以避免多點(diǎn)接地出現(xiàn)而引發(fā)嚴(yán)重事故。在變電站運(yùn)行過程中,直流接地具有一定復(fù)雜性,但故障排除方法具有抑制性。直流系統(tǒng)一般設(shè)置絕緣監(jiān)測裝置,一旦出現(xiàn)直流接地故障或者直流絕緣降低,監(jiān)測裝置會發(fā)出警報。因此在出現(xiàn)直流接地故障后,應(yīng)當(dāng)首先將誤報警的可能排除,之后依據(jù)直流接地故障特征來進(jìn)行判斷和測量,從而確保故障得到順利排查?;谝酝?jīng)驗(yàn)出發(fā),電力系統(tǒng)直流接地故障排查過程中,需要通過檢測裝置清晰的顯示故障狀況,為直流系統(tǒng)接地故障判斷提供依據(jù),確定不存在誤報情況,之后確定故障回路及種類。應(yīng)用分段查找或者拉路法來進(jìn)行故障排查,找準(zhǔn)故障點(diǎn),之后方可將故障順利排除。
在無法準(zhǔn)確判斷故障回路的情況下,一般選擇拉路法。對于直流接地回路來說,一旦處于單獨(dú)運(yùn)行狀態(tài),與直流系統(tǒng)相脫離,則會導(dǎo)致直流母線出現(xiàn)對地電壓平衡的情況,為確保故障準(zhǔn)確排除,需要科學(xué)應(yīng)用直流接地回路瞬間停電的方式,確定直流接地地點(diǎn)。直流系統(tǒng)中直流回路分類清晰,以專用斷路器來控制系統(tǒng)投退,通過保險與開關(guān)控制來檢查拉路。若舊直流系統(tǒng)發(fā)生故障,則需要應(yīng)用“打頭法”,將特定電纜接頭打開,確保排查的準(zhǔn)確性。可以將“打頭法”看作是拉路法的延伸。在運(yùn)用拉路法的過程中,排查順序?yàn)橄日彰髋c信號部分,后操作部分,由外向內(nèi)進(jìn)行排查。
以磁飽和檢測法、霍爾傳感器檢測法等作為基本設(shè)計生產(chǎn)原理,多種類型的選線裝置得以產(chǎn)生,以穿心式電流互感器為支持,將其安裝于直流分支回路。通過直流接地選線裝置的運(yùn)用,能夠分析互感器所感應(yīng)的信號,判斷并確定直流接地分支回路。通過接地檢測儀以及傳感器來顯示相對應(yīng)的編號,通過直流接地在線檢測裝置的應(yīng)用,能夠?qū)崟r在線檢測分支回路接地狀態(tài),為電力系統(tǒng)直流接地故障的排查提供支持。
以便攜式檢測裝置為支持,能夠?qū)χ绷鹘拥毓收线M(jìn)行排查,確保接地故障得到及時、高效的排除。便攜式檢測裝置的應(yīng)用,無需斷開直流回路電源,就能夠測量直流回路,在檢測到接地回路后,裝置能夠自動發(fā)出警報,因而具有良好的應(yīng)用價值,在接地故障排查方面具有安全性和實(shí)效性。
總而言之,就電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行來看,其日常維護(hù)極易受到直流系統(tǒng)故障的影響而導(dǎo)致難度加大,因此必須要重視直流接地故障。在明確直流接地故障種類與危害的基礎(chǔ)上,要掌握正確的排查流程,科學(xué)應(yīng)用直流接地故障排查方法,以在線監(jiān)測裝置和便攜式檢測裝置為支持進(jìn)行檢測,確保電力系統(tǒng)得以安全運(yùn)行。