直流系統接地故障在發電廠經常發生, 查找起來顯得非常困難, 尤其是調試試運階段, 或者是在運行環境較差的情況下運行較長時間後更容易發生直流接地故障。 根據調試運行工作中的一些體會, 談一談查找直流接地故障的一些基本方法及在設計安裝到運行檢修過程中的預防。
眾所周知, 電力系統中直流作業系統採用對地絕緣運行方式, 當發生一點接地時, 並不引起任何危害, 但必須及時處理, 否則, 當發生另一點接地時, 有可能使繼電保護裝置發生誤動、拒動。
運行實踐中發現, 直流接地不僅會造成繼電保護誤動、拒動,
大部分發電廠的直流系統是蓄電池組與浮充電裝置並聯供給直流負荷的運行系統。 正常情況下, 直流電源的正、負母線對地是絕緣的, 調試試運階段, 或者是在運行環境較差的情況下運行較長時間後更容易發生直流接地故障。 根據自己工作過程中的一些體會, 談一談查找直流接地故障的基本方法以及在設計安裝到運行檢修過程中的預防措施。
常用的基本方法在查找、處理直流接地時主要有以下幾種常用的基本方法:
1、利用絕緣監察裝置判斷
發電廠的直流母線一般分為兩段, 每段母線上均裝有絕緣監察裝置。 且在直流母線上均裝有微機直流系統絕緣線上監測裝置, 直流系統正常工作時, 裝置數字顯示母線電壓, 監測直流系統正、負母線絕緣狀況, 當直流系統發生接地時, 裝置自動啟動報警之後產生低頻信號, 由正負直流母線平衡對地注入直流系統, 再通過安裝於每一支路上的感測器接收這一低頻交流信號, CPU對各條線路所採集信號電流進行分析, 判斷出故障線路號及接地電阻值, 完成自動選接地線的功能。
2、利用瞬停法進行判斷
按照先室外後室內的順序, 根據負荷的重要性,
3、利用電壓變化判斷
直流系統單相對地電壓因接地而有一項被拉低(接地相), 另一相電壓被抬高(非接地相), 如:220V直流系統, 單相對地電壓絕對值為100-120之間, 例如對地量電壓正極為10V, 負極為210V, 則判斷直流正極接地, 可以配合拉路法進行故障排除。
4、利用轉移法進行判斷
先調整直流系統兩段母線電壓一致, 合上母聯刀閘, 再切換直流母線上的某一路負荷至非接地母線上(推上該供電環狀的解列點刀閘, 然後拉開該供電環狀接於接地母線的電源刀閘);此後拉開母聯刀閘,
5、利用循序漸進法判斷
當全部直流負荷選擇完畢仍未找到接地點時, 則應檢查蓄電池、浮充裝置、電壓絕緣綜合監測裝置以及直流母線本身。 此時可以採取瞬間拉開設備出口刀閘及取下直流保險的方法進行選擇。 若接地仍然不能消除, 則為直流母線本身接地, 經確證無疑後, 應採取必要的安全措施和技術措施, 將故障母線停電處理。
查找直流接地故障時的注意事項1、當直流發生接地時, 禁止在二次回路上工作。 查找和處理必須由兩人同時進行, 處理時不得造成直流短路和另一點接地,
2、對於不能停電的直流設備, 必須事先用備用直流電源供電, 以保證在拉路時該回路直流電源不間斷。
3、如果直流母線上所有負荷切除後故障仍不消失, 則說明接地故障發生在直流電源部分(直流屏、蓄電池組、浮充裝置、連結電纜等)。 為了避免在查找故障過程中給負荷造成較長時間停電, 引起更大事故發生, 在一般情況下應先切換至另一直流電源給負荷供電, 再將有故障的直流電源與外電路脫離來查找故障。
4、有時接地故障發生在主控信號回路中, 在這種情況下, 當拉開該回路時, 中央信號失去電源, 直流絕緣監察的聲、光信號不能發出。 這時,判斷接地與否不能再利用聲、光信號,而要派專人監視直流正負極對地電壓是否正常來判斷直流回路有無接地。
常見直流接地故障舉例1、控制電纜線芯細,機械強度小,一旦受到外力作用,極易造成損壞,若施工時不小心,也會傷到電纜絕緣造成接地。北方公司上都電廠在施工時有直流接地,已判斷為10kV配電室一路直流接地,在對開關櫃進行檢查時,直流接地故障突然消失,後經仔細查找為一控制回路電纜一芯破損接地,由於檢查過程中整理電纜時脫離接地,因此接地故障消失,但如果不仔細去查,將會為將來運行帶來隱患。
2、施工過程中未及時接好的電纜,由於工期緊,電纜未全部接完,已經開始調試試運工作,隨某些設備送電使用,由於未接完的電纜造成接地。
3、室外開關箱內端子排被雨水浸入,室內端子排因房屋漏雨或做清潔打濕,均能造成接地。
4、鍋爐、輸煤等工作環境較惡劣的地方,設備端子受潮或積有煤粉、灰塵等,由此造成絕緣降低引起接地。
5、用電設備的損壞,例如斷路器內部線圈燒毀,或引線不良引起,北方公司上都電廠通訊裝置內部由於不明原因造成直流電源擊穿通訊回路,而後通訊電纜接地造成直流接地。
6、對於蓄電池中性點接地的支流系統,兩路不同直流電源環路造成接地,北方公司上都電廠#2機試運期間兩套直流系統均報警,經檢查裝置判斷為熱工控制電源櫃接地,在檢查時,將一路斷開則兩路報警同時消失,後經檢查該控制櫃設計為兩路直流電源,由於兩路電源開關同時合閘,造成兩路直流配電櫃同時接地。
直流接地故障的預防直流接地故障經常會發生,尤其是對於運行環境差,執行時間長的設備,發生故障的機會更多,而且往往會同時出現幾個接地點,對電廠的安全運行造成很大的隱患,那麼怎樣才能避免或減少直流接地故障的發生呢?
1、設計過程中的預防
1)儘量採取分屏設計(如包頭第二熱電廠2X300MW機組、上都電廠),雖然前期投入有所增加,但這樣在發生接地故障時更容易判斷,使得在運行過程中排除直流故障更直接。
2)儘量精簡設計中的控制電纜(如上都電廠,對所有電源類負荷開關均採用RS485通訊控制,減少控制電纜的數量,同時也大大減少了故障點),
2、施工過程中的預防
在前期施工中注意監督安裝品質,注意接線的正確性,接線柱要擰緊避免電纜脫落,儘量避免電纜的損壞。
3、調試試運過程中的預防
1)直流系統調試時要檢查直流母線絕緣,運行後做好支路監察裝置動作的可靠性,防止誤報、錯報、漏報。
2)在支路送電之前要檢查絕緣,確保相關電纜已接好,未接好要做好絕緣措施。
3)雙電源切換的做好二次回路的檢查。
4、運行過程中的預防
在運行時要加強巡檢的力度;做好防雨、防潮、防漏措施;運行環境較差的設備要注意防塵。
5、檢修過程中的預防
設備損壞要及時處理, 檢查端子是否鬆動,對老化電纜及時更新。
(摘編自《電氣技術》,原文標題為“直流接地故障的判斷與預防”,作者為劉英傑、王劍彬。)
這時,判斷接地與否不能再利用聲、光信號,而要派專人監視直流正負極對地電壓是否正常來判斷直流回路有無接地。常見直流接地故障舉例1、控制電纜線芯細,機械強度小,一旦受到外力作用,極易造成損壞,若施工時不小心,也會傷到電纜絕緣造成接地。北方公司上都電廠在施工時有直流接地,已判斷為10kV配電室一路直流接地,在對開關櫃進行檢查時,直流接地故障突然消失,後經仔細查找為一控制回路電纜一芯破損接地,由於檢查過程中整理電纜時脫離接地,因此接地故障消失,但如果不仔細去查,將會為將來運行帶來隱患。
2、施工過程中未及時接好的電纜,由於工期緊,電纜未全部接完,已經開始調試試運工作,隨某些設備送電使用,由於未接完的電纜造成接地。
3、室外開關箱內端子排被雨水浸入,室內端子排因房屋漏雨或做清潔打濕,均能造成接地。
4、鍋爐、輸煤等工作環境較惡劣的地方,設備端子受潮或積有煤粉、灰塵等,由此造成絕緣降低引起接地。
5、用電設備的損壞,例如斷路器內部線圈燒毀,或引線不良引起,北方公司上都電廠通訊裝置內部由於不明原因造成直流電源擊穿通訊回路,而後通訊電纜接地造成直流接地。
6、對於蓄電池中性點接地的支流系統,兩路不同直流電源環路造成接地,北方公司上都電廠#2機試運期間兩套直流系統均報警,經檢查裝置判斷為熱工控制電源櫃接地,在檢查時,將一路斷開則兩路報警同時消失,後經檢查該控制櫃設計為兩路直流電源,由於兩路電源開關同時合閘,造成兩路直流配電櫃同時接地。
直流接地故障的預防直流接地故障經常會發生,尤其是對於運行環境差,執行時間長的設備,發生故障的機會更多,而且往往會同時出現幾個接地點,對電廠的安全運行造成很大的隱患,那麼怎樣才能避免或減少直流接地故障的發生呢?
1、設計過程中的預防
1)儘量採取分屏設計(如包頭第二熱電廠2X300MW機組、上都電廠),雖然前期投入有所增加,但這樣在發生接地故障時更容易判斷,使得在運行過程中排除直流故障更直接。
2)儘量精簡設計中的控制電纜(如上都電廠,對所有電源類負荷開關均採用RS485通訊控制,減少控制電纜的數量,同時也大大減少了故障點),
2、施工過程中的預防
在前期施工中注意監督安裝品質,注意接線的正確性,接線柱要擰緊避免電纜脫落,儘量避免電纜的損壞。
3、調試試運過程中的預防
1)直流系統調試時要檢查直流母線絕緣,運行後做好支路監察裝置動作的可靠性,防止誤報、錯報、漏報。
2)在支路送電之前要檢查絕緣,確保相關電纜已接好,未接好要做好絕緣措施。
3)雙電源切換的做好二次回路的檢查。
4、運行過程中的預防
在運行時要加強巡檢的力度;做好防雨、防潮、防漏措施;運行環境較差的設備要注意防塵。
5、檢修過程中的預防
設備損壞要及時處理, 檢查端子是否鬆動,對老化電纜及時更新。
(摘編自《電氣技術》,原文標題為“直流接地故障的判斷與預防”,作者為劉英傑、王劍彬。)