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        試論電力系統(tǒng)直流接地故障危害及排查

        2019-12-21 07:00:47朱軍潘婷婷
        商品與質(zhì)量 2019年31期
        關(guān)鍵詞:排查絕緣直流

        朱軍 潘婷婷

        國(guó)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(mǎn)足繼電保護(hù)、自動(dòng)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(duì)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(duì)電力系統(tǒng)直流接地故障危害及排查展開(kāi)探究,具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

        1 直流系統(tǒng)接地簡(jiǎn)介

        1.1 定義

        以直流系統(tǒng)正負(fù)極一方與大地絕緣水平為對(duì)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。

        1.2 產(chǎn)生原因

        在系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的情況下,直流系統(tǒng)供電形式為長(zhǎng)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(xiàn)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(shì)必會(huì)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(shí)間密切相關(guān),彼此之間為正比例關(guān)系[1]。

        絕緣水平會(huì)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(huì)導(dǎo)致直流系統(tǒng)回路線(xiàn)頭出現(xiàn)異常,比如脫落、松動(dòng)等,隨即會(huì)碰撞金屬外殼,這就會(huì)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(huì)造成直流系統(tǒng)接地,并伴有相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作,比如開(kāi)關(guān)拒合、拒跳等。

        1.3 種類(lèi)

        在電力系統(tǒng)中,依據(jù)直流系統(tǒng)的類(lèi)型可進(jìn)行合理化分類(lèi),正負(fù)接地的劃分是依照接地極性所開(kāi)展的;直接接地與間接接地的劃分,是依據(jù)接地類(lèi)型來(lái)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(chēng)也各有不同[2]。

        1.4 危害

        電力系統(tǒng)直流接地故障的出現(xiàn),會(huì)對(duì)整個(gè)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(lái)看,其極易引起保護(hù),自動(dòng)裝置可能出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)情況。一般情況下,負(fù)極電源接通斷路器跳合閘線(xiàn)圈以及節(jié)電器線(xiàn)圈,若此時(shí)回路存在另一點(diǎn)直流接地,極易出現(xiàn)誤動(dòng)作的情況。就直流系統(tǒng)負(fù)接地來(lái)看,其危害在于,虎造成保護(hù),自動(dòng)裝置可能出現(xiàn)拒絕動(dòng)作的情況。對(duì)于斷路器跳合閘線(xiàn)圈以及保護(hù)繼電器來(lái)說(shuō),回路中再有一點(diǎn)出現(xiàn)接地,則線(xiàn)圈被接地點(diǎn)出現(xiàn)短接情況,這就無(wú)法有效動(dòng)作。與此同時(shí),受到直流回路短路電流的影響,電源保險(xiǎn)會(huì)出現(xiàn)熔斷情況,繼電器接點(diǎn)極易被燒壞,保險(xiǎn)熔斷的情況下,無(wú)法發(fā)揮保護(hù)作用,操作電源也會(huì)受到影響,因此必須要在短時(shí)間排查故障,以免造成嚴(yán)重后果[3]。

        2 電力系統(tǒng)直流接地故障排查的流程與方法

        2.1 排查流程

        由于正負(fù)極接地回路的形成都需要通過(guò)大地,就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障出現(xiàn),因此必須要及時(shí)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(guò)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(cè)裝置,一旦出現(xiàn)直流接地故障或者直流絕緣降低,監(jiān)測(cè)裝置會(huì)發(fā)出警報(bào)。因此在出現(xiàn)直流接地故障后,應(yīng)當(dāng)首先將誤報(bào)警的可能排除,之后依據(jù)直流接地故障特征來(lái)進(jìn)行判斷和測(cè)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(guò)程中,需要通過(guò)檢測(cè)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(bào)情況,之后確定故障回路及種類(lèi)。應(yīng)用分段查找或者拉路法來(lái)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。

        2.2 排查方法

        在無(wú)法準(zhǔn)確判斷故障回路的情況下,一般選擇拉路法。對(duì)于直流接地回路來(lái)說(shuō),一旦處于單獨(dú)運(yùn)行狀態(tài),與直流系統(tǒng)相脫離,則會(huì)導(dǎo)致直流母線(xiàn)出現(xiàn)對(duì)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(lèi)清晰,以專(zhuān)用斷路器來(lái)控制系統(tǒng)投退,通過(guò)保險(xiǎn)與開(kāi)關(guān)控制來(lái)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(kāi),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(guò)程中,排查順序?yàn)橄日彰髋c信號(hào)部分,后操作部分,由外向內(nèi)進(jìn)行排查。

        2.3 直流接地在線(xiàn)檢測(cè)裝置

        以磁飽和檢測(cè)法、霍爾傳感器檢測(cè)法等作為基本設(shè)計(jì)生產(chǎn)原理,多種類(lèi)型的選線(xiàn)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(guò)直流接地選線(xiàn)裝置的運(yùn)用,能夠分析互感器所感應(yīng)的信號(hào),判斷并確定直流接地分支回路。通過(guò)接地檢測(cè)儀以及傳感器來(lái)顯示相對(duì)應(yīng)的編號(hào),通過(guò)直流接地在線(xiàn)檢測(cè)裝置的應(yīng)用,能夠?qū)崟r(shí)在線(xiàn)檢測(cè)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。

        2.4 便攜式檢測(cè)裝置

        以便攜式檢測(cè)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(shí)、高效的排除。便攜式檢測(cè)裝置的應(yīng)用,無(wú)需斷開(kāi)直流回路電源,就能夠測(cè)量直流回路,在檢測(cè)到接地回路后,裝置能夠自動(dòng)發(fā)出警報(bào),因而具有良好的應(yīng)用價(jià)值,在接地故障排查方面具有安全性和實(shí)效性。

        3 結(jié)語(yǔ)

        總而言之,就電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行來(lái)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(lèi)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(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置和便攜式檢測(cè)裝置為支持進(jìn)行檢測(cè),確保電力系統(tǒng)得以安全運(yùn)行。

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