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硅谷杂志:探析变电站直流接地故障查找方法

2012-12-24 09:28 作者:叶德亮 来源:硅谷网 HV: 编辑: 【搜索试试
  【硅谷网文】据《硅谷》杂志2012年第19期刊文,直流接地故障对变电站的运行有较大的危害,正接地有可能使保护及自动装置误动引发误跳闸,负接地则可能使继电保护、自动装置拒动而造成断路器拒动,两点接地则危害较大,这种情况下,很有可能会造成短路而使电源的保险熔断,保险丝熔断意味着自动装置以及回路失去电源。因此,将对拉路试探法进行描述,以便快速排除故障,提高直流系统的稳定运行。
  关键词:直流系统;接地;查找
  0引言
  变电站直流系统在正常条件下,正负两极对地的绝缘电阻是一样的,并且对地的电压也是平衡的。但是一旦出现一点接地情况时,电压原先的平衡性就会遭受破坏,确切的说是接地极对地的电压会降低,对非接地极来说电压变化情况则正好相反。如果出现直流电接地时,寄生回路则不会产生,通常在这种情况下,保护设备的正常运行会受到很大影响。所以一般情况下,需要用拉路试探法来进行接地点的查找,如果是直流电接地情况,接地点的查找方式要视具体情况而定。
  
  图1绝缘监测配置图
  1直流接地时如何处理
  当直流系统接地时,应先做以下工作:1)检查直流母线对地电压,判断接地极;2)如有绝缘监测装置时检查是哪路馈线接地。3)如无法判断则进行一些简单的拉路排查工作(如果发现查找接地比较困难时,务必请教专业人员帮忙。
  当时直流接地故障时,应该掌握的查找技巧有以下几方面:1)查找应该及时。像直流接地故障情况,一般都会受周围环境以及气候的影响,因此是十分不稳定的,这就意味着在查找的时候会遇到很多困难;2)查找应按顺序进行,先查找信号回路是否出现问题,事故照明叫路,最后才查找操作回路、控制回路以及保护回路。在按照以上查找顺序的条件下,还要遵守先重点查找绝缘条件比较差的回路;3)在检查的时候,应该将对环路供电的系统的电源进行切断,如果遇到断不开的回路情况,应该对那些能够检测到的接地故障进行精度且多样性的检测,并找出那些接地情况更严重的回路,最后继续查找。
  2直流接地情况的查找
  某变电站直流系统经过空气开关实现分层分级配置,如图2所示,由直流主馈线屏的总路空开、各分馈线屏进线空开、分馈线屏的各分路的空开串联而组成,三级的空气开关会将直流回路细分为四段。如果想快速准确的定位接地点以及其所属空开的位置,需要将整个回路细分为四段,并深入了解每段的具体位置以及它们所发挥的作用。通过上面分析,我们知道,要想找到直流接地点的位置,首要的工作就是熟练掌握直流电系统的接地方式。因为只有这样才有可能做到在拉路寻找时不出现漏拉、错拉以及复拉情况。
  
  图2直流系统分层分级配置图
  2.1定位到分馈线屏。直流系统带有接地选线功能可直接查出某一馈线,如发生高阻接地(接地电阻大于绝缘监测装置选线设定值时)直流系统的选线功能则无法正确选线。
  2.2定位到分路。当分馈线屏内所用的内阻大于或等于2000Ω/V万用表去监视接地极的母线对地的电压时。应该按照从信号电源到控制电源的顺序,从室外到室内的原则逐步展开拉路检查。如果要检查回路的信号,当测控装置的电源处于空开状态时,不会出现故障跳闸情况,仅仅是信号的监控以及指挥会受到影响。当接地点刚好处在空开所控制的回路中时,“保护回路”以及“控制回路”等重要回路就不需要做短暂停电处理。控制回路电流的空气开关在很大程度上会影响整个系统的安全性。为提高系统的安全性,应该最大限度地缩短拉路时间,一般情况下,拉路时间控制在3秒左右是最好的。拉路的顺序则应该根据它所对应的一次设备的实时潮流大小来决定,负荷较轻的空开应该先拉开,负荷较重的空开最后拉开。
  2.3找出接地和接地点的原因。当已经定位到分路以后,应该先将该路的空气开关断开,这样做的目的是为了使直流回路顺利恢复到正常的状态下。因为在空气开关断开的情况下,回路中是没有电流的,这时万能表就不能对回路的电压进行监视,所以只能用摇表来查找下级回路中的接地点。1)按照室内、室外分段查找的方式。由于室外设备会受到天气影响,且影响还比较大,所以在分段查找的时侯应该优先查找室外的部分。查找的具体步骤如下:首先打开该回路所涉及的二次设备的所有接线盒,检查这些接线盒的内部是否存有积水及潮气,除了要检查这两方面,还需要查看电缆接头是否破损进水,在认真检查这些环节的过程中就很可能会发现接地点的位置;2)查找室外接地点。如果接地点处于场地电缆中或者处于这些场地电缆所对侧的回路中,工作人员需要断开所有从端子箱到开关机构箱的电缆芯,通过使用摇表来直接测量接地极的绝缘电阻,倘若接地极的绝缘正常,则可以判断接地点就在开关机构或者该电缆的二次回路中。倘若接地极的绝缘异常,则可以判断接地点就在端子箱所引出来的电缆或者该电缆所对侧的回路中(刀闸辅助接点就属于这种情况)。通过上述方法已经将接地点位置的范围大幅度降低,如果需要准确定位接地点的位置,需要解开电缆芯并对回路进行根深一步的分析,摇测绝缘,接地点就会限定在刀闸操作箱、开关机构箱以及控制电缆之中;3)查找室内接地点。在查找室内接地点的时候,应该分几种情况:假如接地点就处于保护屏的内部,那么就必须将装置插件依次拔出来,然后测量接地极两端对地的绝缘电阻,如果绝缘能够恢复正常,就说明接地点处于对应的插件中。假如绝缘没有出现任何显著的变化,则说明接地点就在保护屏的端子排或者端子排所引出屏间直流电缆以及屏内布线中,这时候就需要使用摇表测量回路中每个接线端子两端的摇测绝缘情况,通过运行这种方法可以快速的找到接地端子的位置,再通过仔细触摸、观察端子的金属及连接线部分,接地点的准确位置就能够确定。
  3接地查找注意事项
  1)避免使用不合理的查找方法,可以有效的控制直流系统两点接地现象。要防止这类事故,可以使用一些内阻小于2000Ω/V的电压表和万用表。
  2)防止类似保护误出口以及开关误跳闸事故。在拉合重要回路的空气开关前应申请退出相关保护的出口压板,另外在拉合空气开关时应做到快拉快合。
  3)不宜采用绝缘监测装置做为直流接地和恢复的判断设备,造成这种现象是因为一般的绝缘监测装置反应较迟钝,一旦出现直流接地事故,系统会延迟十几秒才能将信号报告出来,类似地,当“直流接地”现象消失时,信号的复归也要延迟十几秒。
  4结语
  直流接地故障发生后容易被工作人员忽视,这主要是因为它不会立即引发不良事故,尤其是一些一点接地的情况,工作人员会认为它不会发展成为两点接地情况而往往忽视它,这就存在故障影响范围扩大的隐患。因此快速准确找到故障点是非常重要的,查找故障点的过程对每个工作人员都是一个巨大的考验。所以工作人员需要不断总结和积累直流接地方面的经验,逐步提高自身这方面的技术水平,从而将接地故障引起的损失降到最低。
  作者简介:
  叶德亮(1977-),男,广东海丰人,大学本科,助理工程师,广东电网汕尾供电局,研究方向:变电运行。
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