直流系统接地故障

2022-07-28

第一篇:直流系统接地故障

变电站直流系统接地故障查找及处理

摘要:直流系统在变电站内是很重要的也是相对独立的一个电源系统,主要作用是为变电站的控制、信号、自动装置以及开关的分合闸操作等提供可靠的直流电源。接地直流系统干扰的任务是变电站的安稳。本文主要对于变电站直流接地故障进行了简要的分析,提出了其中存在的问题并且提出了相应的解决措施,希望能够给相关部门带来一定的帮助,促进变电站更好的发展。

关键词:变电站;直流系统;故障处理

中图分类号:TM862文献标识码:A文章编号:1674-7712 (2014) 08-0000-01

对于人们的日常生活来说,变电站是十分重要的存在,他影响着人们的正常生活。在我们生活中的电源的供应就是经过变电站运输而来的,由此可知变电站对于我们生活的重要性,一个没有电源的城市将会是什么样的城市,我想没有人是愿意过着那样的生活的。因此,变电站对于现代人来说是一个必不可少的设备,只有拥有了变电站,才可以使得直流电源进行正常的供应从而保障人们的生活。

一、变电站直流系统中存在的问题

(一)直流系统设备故障

变电站中存在着绝缘老化、破损的现象是运行多年的直流系统中常见的问题,这种情况下很容易出现接地的现象,从而引起直流系统设备发生故障。

(二)气候因素

这种意外情况的发生是由于气候原因产生的。当当地的气候为雷雨季节或者空气过于潮湿的时候,就会使得变电站内部充满了水汽,从而导致设备上存在着积水,这对于电力设备的影响是极大的,这种现象就可能造成接地,从而使得变电站无法正常的进行工作。

(三)工作人员的操作失误

工人在施工时工艺不严格,造成裸线、线头接地等,引起接地。

(四)零件掉落

小金属物件掉落在直流系统裸露的原件上造成的接地故障。

由于多种多样的原因导致的接地故障的类型也不尽相同:按接地的极性可以分为正、负接地。而在所有的接地事故中,两点接地的危害最为严重,造成的经济损失和人身伤害也最为严重。不同原因造成的事故产生的结果也不相同,比如正接地可能会导致断路器跳闸,而负接地可能导致断路器拒绝跳闸。在直流系统的过程中,如果只有一个变电站的系统发生了故障,那么所造成的影响还是可以控制的,一旦两个或者多个变电站在同一时间发生了接地故障,那么所带来的影响也是极大的,会严重的影响人们的正常生活。

二、变电站直流系统接地故障的解决方法

根据发生故障时设备的运行方式和相关设备的操作情况以及要考虑当天的天气因素来判断可能发生接地事故的地点,而在查找时我给出以下三点建议来提高检查的效率:

(1)先从信号和照明部分开始,然后是操作部分。

(2)先在室外排查然后排查室内,先用电负荷后电源。

(3)有需要切断直流回路的,切断时间不得超过3s。

接地故障定位是整个工作过程中最重要,也是最基础的操作,对于整个操作有着十分重要的影响。接地故障定位指的就是通过对于发生接地故障的地区进行定位从而排除变电站直流系统的接地故障。接地排查过程中故障点时要注意故障点往往不只一个,而有可能是多个,甚至是一片,只是通过一个属点去接地的情况是非常少见的!不同原因造成的事故产生的结果也不相同,比如正接地可能会导致断路器跳闸,而负接地可能导致断路器拒绝跳闸。在直流系统的过程中,如果只有一个变电站的系统发生了故障,那么所造成的影响还是可以控制的,一旦两个或者多个变电站在同一时间发生了接地故障,那么所带来的影响也是极大的,会严重的影响人们的正常生活。接地故障报警的原因有很多比如由于潮湿,尘土粘结,电缆破损或绝缘降低,等等。发生的接地故障并不稳定,经常会不断发生变化。所以在现场查找直流接地是非常复杂的问题。为了简便排查故障点的步骤,我们经常会使用拉回路法、直流接地选线装置监测法和直流接地故障定位装置定位法。三者各具特色,为了使大家有一个全面的了解下面我们就具体分析。

(1)拉回路法

其原理路就是断掉该回路的直流电源(时间不能超过3s)。拉断回路的顺序依次是信号回路、照明回路,再操作回路等等。但由于设备复杂程度越来越大使用拉回路法来确定接地故障点,不但大大增加了查找的难度,而且导致了回路接线的不确定性,所以目前拉回路法基本已经不再用了。

(2)使用直流接地选线装置监测法

这种方法存在着一定的缺点,比如说无法对于出现故障的地点进行准确的定位工作并且在安装的过程中也不是很方便。

(3)使用便携式直流接地故障定位装置故障定位法

这种装置能够精确定位故障发生的点,操作简单易于工作人员上手。

在查找过程中有以下几点注意事项:

(1)发生单点接地故障时,禁止在二次回路上展开工作。

(2)为了避免发生误判断,值班人员在对接地故障是否消失进行观察时,要通过信号、光字牌及绝缘监察表计指示情况等多个方面进行综合判断,保证判断的可靠性。

(3)避开用电负荷高峰期进行检查工作。

(4)防止短路或另一点接地,引起的跳闸。

(5)严格按照准确的设备接线图纸进行操作。

三、结束语

在日常生产生活中,想避免直流系统接地故障的发生是不可能的,我们能做的只能是尽最大的努力去减少接地事故的发生,当故障发生时,我们可以利用最新的技术手段尽快的消除故障影响,保障系统的稳定运行。当然值班人员对直流系统的巡检维护的意识也是很重要的,为了防患于未然,我们要定期对直流系统进行绝缘测量。

参考文献:

[1]颜丽渊.变电站直流系统接地故障查找与处理方法研究[A].云南电网公司、云南省电机工程学会.2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C].云南电网公司、云南省电机工程学会,2011:3.

[2]耿星.变电站直流系统接地故障查找与处理方法思考[J].广东科技,2013(14):79-80.

[3]梁永欣,田志瑞,范艳芳.变电站直流系统接地故障查找方法评述[J].科学之友,2011(24):21-22.

第二篇:浅谈变电站直流系统接地问题

摘要:直流系统是变电站的一个重要组成部分,直流系统接地是常见的缺陷。主要介绍了变电站直流接地的危害,并对直流系统接地的原因进行分析及查找方法,从而找到相应的防范措施来保证直流系统的稳定运行。 关键词:直流系统;接地;绝缘;断路器

0 引言

变电站直流系统以蓄电池储存能量,以充电机补充能量,向全站保护、监控、通讯系统提供不间断电源,确保其安全、稳定、可靠运行。正常情况下正、负极对地均为绝缘的,发生一点接地时,正、负极对地电压发生变化,接地极对地电压降低,非接地极电压升高,供电可靠性大大降低,因为在接地点未消除时再发生第二点接地,极易引起直流短路和开关误动、拒动,所以直流一点接地时,设备虽可以继续运行,但接地点必须尽快查到,立即消除或隔离。

1 直流接地故障产生的主要原因

1.1 基建及施工遗留的故障隐患

在发电公司建设施工或扩建过程中,由于施工及安装的种种问题,会遗留下电力系统故障的隐患,直流系统更是故障隐患的薄弱环节,这些环节在投产初期不易控制和检查,投运时间越长,系统接地故障的概率就越大。

1.2 外力损伤

直流回路在运行过程中不可避免地要受到检查维护人员在工作过程中因挤压、移动、及不当冲洗等外力造成的损伤。

1.3 质量原因

因市场供应直流电缆设备质量参差不齐,质量不良的直流电缆成为一种直流接地的故障隐患。

1.4 自然原因

发电厂直流系统所接设备多、回路复杂,在长期运行过程中会由于环境、气候的变化、电缆和接头的老化及设备本身的问题等而发生直流接地故障,特别是处于沿海地区的电厂,因海拔较低且处于高盐、高湿环境,更不可避免地会发生直流系统接地故障。

2 直流系统两点接地的危害分析 现以图1为例说明直流接地的危害。当图1中A点与C点同时有接地出现时,等于+KM、-KM通过大地形成短路回路,可能会使熔断器1RD或2RD熔断而失去保护电源;当B点与C点同时有接地出现时,等于将跳闸线圈短路,即使保护正常动作,TQ跳闸线圈也不会起动,断路器就不会跳闸,因此在有故障情况下就要越级跳闸;当A点与B点或A点与D点同时接地时,就会使保护误动作而造成断路器跳闸。直流接地的危害不仅仅是以上所谈的几点,还有很多,在此不一一介绍了。

图1 直流接地示意图

3 直流接地故障的查找方法及存在的问题

排除直流接地故障,首先要找到接地的位臵,这就是常说的接地故障定位。直流接地大多数情况不是一个点,可能是多个点,或者是一个片,真正通过一个金属点去接地的情况是比较少见的。更多的会由于空气潮湿,尘土粘贴,电缆破损,或设备某部分的绝缘降低,或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不稳定,随着环境变化而变化。因此在现场查找直流接地是一个较为复杂的问题。

3.1拉回路法

这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。所谓“拉回路”,就是停掉该回路的直流电源,停电时间应小于三秒。一般先从信号回路,照明回路,再操作回路,保护回路等等。该种方法,由于二次系统越来越复杂,大部分的厂站由于施工或扩建中遗留的种种问题,使信号回路与控制回路和保护回路一个严格的区分,而且更多的还形成一些非正常的闭环回路,必然增大了拉回路查找接地故障的难度。正由于回路接线存在不确定性,往往令在拉回路的过程中,常常发生人为的跳闸事故,再加上微机保护的大量应用,微机保护由于计算机的运行特性也不允许随意断电。 “拉回路”可能导致控制回路和保护回路重大事故发生。 3.2直流接地选线装臵监测法

这是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装臵。该装臵的优点是能在线监测,随时报告直流系统接地故障,并显示出接地回路编号。缺点是该装臵只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路,但对具体的接地点无法定位。技术上它受监测点安装数量的限制,很难将接地故障缩小到一个小的范围。而且该装臵必须进行施工安装,对旧系统的改造很不便。此类装臵还普遍存在检测精度不高,抗分布电容干扰差,误报较多的问题。

3.3便携式直流接地故障定位装臵故障定位法

该装臵是近几年开始在电力系统较为广泛应用的产品。该装臵的特点是无需断开直流回路电源,可带电查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”的方法,极大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且该装臵可将接地故障定位到具体的点,便于操作。目前生产此类产品的厂家也较多,但真正好用的产品很少,绝大部分产品都存在检测精度不高,抗分布电容干扰差,误报较多的问题。

4 防范措施

4.1 经常检查各支路直流系统的绝缘状况 ,对于户外电气设备和热工就地装臵的直流系统的绝缘状况更应经常检查 ,要特别注意检查各支路的跳闸回路。具体检查方法:将该支路的断路器合上(注意:此时隔离开关应在断开位臵或断路器拉至试验位臵) 。然后取下该支路的直流电源的熔断器 ,在熔断器的下方(即负荷侧)将正、负极短接 ,用兆欧表检查绝缘电阻是否符合要求 ,如发现接地应及时消除。

4.2 发生直流系统接地时 ,常采用取下直流熔断器来观察直流接地是否消失 ,在取直流熔断器时应先取非接地极的熔断器;在投熔断器时 ,先投非接地极的熔断器。其目的是使非接地极对地电容有一定的充电时间 ,使该支路的正、负电源间在未形成回路前 ,先使非接地极电容充上一定电压 ,即 Uc不等于0 ,从而降低 UL ,防止断路器误动。

4.3 出口继电器和断路器的跳闸线圈的动作值按规程要求为(30 % - 70 %) UH ,实际工作中调整在(60 %- 70 %) UH之间最好。

4.4 运 行维 护人员必须熟悉现场运行规程,在直流回路工作时,做好安全措施,防止保护误动。

5 结束语

直流电源在电力系统的作用十分重要,着重分析了直流接地对保护装臵的影响,在什么情况下可能造成保护误动和拒动,从而更好地为运行维护人员提供参 考依据,有利于更好地保证直流系统的稳定,从而保证电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]张信,卢灿遹. 直流系统接地的危害分析与处理

[2]苏玉林 刘志民 熊深. 怎样看电气二次回路图

[3]张善全. 电力系统直流接地危害性分析及预防措施例

第三篇:变电站直流系统接地报警的原因分析及解决方案

贺瑞和

方利祥

(首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北 唐山 063200)

要:介绍了首钢京唐一冷轧110 kV变电站直流系统接地的事故概况,分析了交流串入直流回路及直流系统环路对直流系统绝缘监察的影响及解决方案。

关键词:交流串入直流;接地报警;事故原因

0 引言

直流系统是电力系统一次设备的操作、监控、保护、信号回路等综保装置的稳定不间断供电电源,直流供电的中断将造成二次设备的停运,使一次设备失去保护和监控,极端情况下将有可能造成变电站一次设备烧毁和供电系统瓦解。保证直流系统的正常运行是电力系统运行人员的重要职责。

1 事故概况

一冷轧110KV变电站直流系统运行方式为两组100Ah蓄电池各带一段直流母线分裂运行,保护及控制直流负荷按照对称原则分别由两段母线供电,如图1所示。变电站投入以后发现,直流接地检测开关打到检测仪表侧,直流屏偶尔报直流接地,并能及时自动恢复;直流接地检测开关打到继电器侧,直流屏一直报直流接地,无法恢复。

图1 110 kV变电站直流系统图

2 原因分析

2.1 直流接地监测原理

绝缘监察继电器由平衡电阻和监测电路组成,如图2所示。当两侧直流母线对地电阻值相等时,无电流流过监测电路,继电器不动作。当某一侧母线的绝缘电阻值下降时,不平衡电流流过监测电路,测量电路监测并显示电流的数值和方向,正母线接地时数值为正,负母线接地数值为负,当此电流大于设定的动作阀值时,继电器动作,发出报警信号。 +R1R2R1R2+R+KSRKS(a)原理图(b)等效电路图

图2 直流接地监测原理

2.2 直流系统环路及交流串入直流系统

两段直流母线分裂运行时,直流屏一段控制母线电流达到5A以上,二段控制母线电流基本为零,调高二段控制母线电压后,二段控制母线电流增加,一段控制母线电流降低。另测量直流母线对地电压时,均检测出90V左右交流分量。由此可以推断,变电站直流系统存在环路及交流串入直流系统现象,并打破了直流系统绝缘监察装置电桥平衡,导致直流系统报接地。

3 解决方案

3.1 直流系统环路问题

变电站直流系统由两组充电机带两段直流母线,两段母线间设置母线联络开关。其中Ⅰ段直流母线供10kVⅠ、Ⅲ开关柜直流电源,Ⅱ段直流母线供10kVⅡ、Ⅳ开关柜直流电源。 10kV开关柜Ⅰ、Ⅱ柜内直流电源通过柜内小母线直接相连,中间没有设置联络开关。Ⅲ、Ⅳ开关柜亦是如此,如图3所示。

图3 直流系统环路问题

由上图可见直流屏Ⅰ、Ⅱ段直流母线通过10kV开关柜ⅠⅡ段、ⅢⅣ段柜内小母线分别构成两条环路。分别解开10kVⅠⅡ段、ⅢⅣ段柜内小母线连接处,即可解决直流屏两段直流母线环路现象,直流屏Ⅰ、Ⅱ段控母电流均与分配。 3.2 交流串入直流系统问题

变电站10kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段开关柜共4路交流电源分别引至低压配电屏2DP-

4、9DP-

4、2DP-

5、9DP-5。拉开10kVⅡ段开关柜交流电源9DP-4开关。测量10kV开关柜内直流电源端子X11:

3、

4、

5、6均无交流分量;测量直流屏Ⅰ、Ⅱ段直流母线亦均无交流分量;测量开关柜内交流电源端子X11:

1、2发现均存在负110V直流分量。由此可以推断直流系统里交流分量通过10kVⅡ段开关柜串入。分别查10kVⅡ段开关柜交流端子X11:

1、2接线,查至13GⅡ段滤波器2#柜时,发现X11:

1、2端子较其他开关柜多出3颗接线,X11:4端子较其他开关柜多出1颗接线。查看设计图纸及其他滤波器柜接线,发现滤波器柜X11:

1、2端子应该多出4颗接线,分别供滤波补偿装置2台隔离柜交流电源。13G柜内X11:4直流电源端子多出的一颗线应该改接至X11:2交流端子。完成改接后,测量X11:

1、2交流端子无直流分量。端子接线如图4所示。完成二次线改接后,直流系统接地报警消除。

图4 端子接线图

4 结语

(1)直流-直流串电。本文中直流系统环路现象就是两套直流系统发生直流-直流串电,即两套直流电源有一点连在一起。该故障属于变电站中常发生的直流接地报警故障。由于变电站中直流回路比较多,有的综保装置本身就有几组直流电源,还要给其它一次设备提供操作电源。这样就可能造成几组本应该相互独立的直流电源之间发生串接,打破直流绝缘监察装置电桥平衡,装置误报直流接地。直流串电使相互独立的直流回路之间发生关联,一组直流接地扩大到两组、三组直流接地,甚至造成整个变电站直流系统全部接地,扩大事故。所以,在变电站二次接线安装调试程中,直流电源一定要从直流馈线屏根源处分开,最好采用目前使用较多的辐射式馈电,避免产生电气联系而影响继电保护。

(2)交流串入直流。本文中交流串入直流只是引起直流系统接地报警,然而交流串入直流危害性远不止如此。由于二次接线中跳闸回路电缆较长,对地分布电容较大,一旦直流回路串入交流电压,将会引起开关误跳。因此,在变电站二次接线中一方面一定要杜绝交直流混接现象,另一方面可以在跳闸回路中加装大功率继电器,能够提高继电器交流电压的动作门槛,进而防止了跳闸继电器的误动。

[参考文献] [1] 朱声石.高压电网继电保护原理与技术[M].电力工业出版社,2005 [2] 韩天行.微机型继电保护及自动化装置检验调试手册[M].机械工业出版社,2004 [3] 国家电网生技400号文 国家电网公司十八项电网重大反事故措施[S],2005

收稿日期:2012-08-21 作者简介:贺瑞和

第四篇:浅谈小电流接地系统单相接地故障的处理

小电流接地系统发生单相接地

故障的处理

姚玉军

伊犁电力有限责任公司

2010-11-29

小电流接地系统发生单相接地故障的处理

[内容摘要]:针对我们常见的小电流接地系统的单相接地故障的现象进行判断、分析及处理,通过分析,作出正确判断,缩短查找处理接地故障的时间,提高值班人员处理问题的能力,确保系统安全稳定运行,保证对用户可靠供电。

[关键词]:单相接地熔断器线电压相电压

小电流接地系统最大的优点是供电可靠性高,既在发生单相接地故障时,并不破坏系统电压的对称性,且故障电流值较小,不影响对用户的连续供电,因而系统可运行1-2小时。但长期运行,由于非故障的两相对地电压升高候 3 倍,可能引起绝缘的薄弱环节被击穿,发展成为相间短路,必须及时找到故障线路予以切除。

1.故障现象判断与分析

1.1绝缘监视装置自身故障判断

1.1.1电压互感器熔断器一相熔断的现象与判断

如果电压互感器高压侧A相熔断器熔断时,A相电压指示下降,另两相电压为正常值。低压侧A相熔断器熔断时,则A相电压指标为零,另两相电压为正常值。

1.1.2 电压互感器熔断器两相熔断的现象与判断

高压熔断器两相熔断时,熔断的两相相电压很小或接近于零,未熔断的一相电压接近于正常相电压。熔断器熔断的两相相间电压为零(即线电压也为零),其它线电压降低,但不为零。

低压熔断器熔断两相时,熔断的两相相电压降低的为零,未断的一相电压正常,熔断器熔断的两相间电压为零,其它线电压降低,但不为零。

1.1.3 电压互感器高压侧中性线断线的现象与判断

1.1.3.1电压互感器高压侧中性线断线时的主要现象是三相对地电压表不反映电网的运行状态,电网三相对地电容不平衡时,三相对地电压表指示是三相一致的,线路发生单相接地时三相对地电压表的指示是三相平衡

的。

1.1.3.2 绝缘监视电压互感器的低压侧中性点断线时当电网发生单相接地,三相对地电压指示是平衡的,不反映电网有单相接地,失去监视电网三相对地绝缘状态的作用,开口三角绕组有电压,有接地警报。

1.2线路出现单相断线

1.2.1线路出现单相断线

运行中的线路断线、线路上装的熔断器熔断一相或两相断开,分两种情况:一种是断线的线路在供电侧接地,这种情况的查找方法与一般查找接地线路的方法相同;另一种情况是线路断线不接地,这种断线也同样引起电网三相对地电压不平衡,出现电网接地信号,但与线路单相接地的区别是,电网三相对地电压一相升高另两相降低,配变出现缺相,而线路单相接地,则电网三相对地电压表现为两相升高,一相降低。

1.2.2 线路两相断线的现象与判断

线路发生两相断线时,电网三相对地电容平衡状态被破坏,发生三相对地电压不平衡,变电站出现接地信号,当断线相导线在电源侧接地时,接地相对地电压降低,其它相升高;当断线相导线不接地时,断线相对地电压升高,另一相降低,现象酷似单相接地,但与单相断线的单相接地根本区别是该线路供电的用户全部停电。

1.2.3 两条线和多条线接地的现象与判断

1.2.3.1两条线同名相接地。两条配电线同名相发生接地时,绝缘监视一相对地电压表指示不平衡,出现接地信号,变电站值班员安顺拉逐条选切线路时,应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化,若全选切一遍,三相对地电压指示没有变化,说明不是线路有单相接地故障,是变电站内设备接地。若全选切一遍三相对地电压指示有变化时,应考虑有两条配电线同相发生单相接地故障。

1.2.3.2两条线异名相接地,这种故障多数发生在雷雨,火风、高寒和降粘雪的天气,主要现象是同一母线供电的两条线同时跳闸或只有一条线跳闸,跳闸时电网有单相接地现象。若两条线都跳闸,电网接地现象消除;若两条线只有一条跳闸时,电网仍有接地现象,但单送其中一条时电网单相接地相别发生改变,这时判断的必要依据。

1.2.3.3多条线同名相接地的现象与判断。多条线同名相接的是指同一母

线供电的两条以上的线路发生的同名相接地,这种现象一般只发生在三角排列的线路下粘雪的情况。多条线同名接地时,电网三相对地电压不平衡,出现接地信号,值班人员在选切线路时,每选切到接地线路,对地电压就发生变化,有几条线发生单相接地,三相对地电压就发生几次改变,若把这些电压有变化得线路停掉,电网接地消除,这就可判断出是三条或以上同名相接地故障。

2.小电流接地系统单相接地故障得处理

2.1处理接地故障的步骤:

2.1.1发生单相接地故障后,变电站值班人员应马上复归音响,作好记录,迅速报告当值调度和有关负责人员,并按当值调度员得命令寻找接地故障,但具体查找方法由现场值班员按运行规程规定处理。

2.1.2 详细检查站内电气设备有无明显的故障迹象,如果不能找出故障点,再进行线路接地的寻找。

2.1.3 将母线分段运行,并列运行的变压器分列运行,以判定单相接地区域。

2.1.4 再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路,应采取转移负荷,改变供电方式来寻找接地故障点。

2.1.5 采用一拉一合的方式进行试拉寻找故障点,当拉开某条线路断路器接地现象消失,便可判断它为故障线路,并马上汇报当值调度员听候处理,同时对故障线路的断路器,隔离开关,穿墙套管设备做进一步检查

2.2 处理接地故障的要求:

2.2.1寻找和处理单相接地故障时,应作好安全措施,保证人身安全。当设备发生接地时,室内不得接近故障点4m以内,室外不得接近故障点8m以内,进入上述范围得工作人员必须穿绝缘靴,戴绝缘手套,使用专用工具。

2.2.2 为了减小停电的范围和负面影响,在寻找单相接地故障时,应先试拉充电线路、线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路,然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉,专用线路应先行通知用户。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时,可先试拉这条线路。

2.2.3若电压互感器高压熔断件熔断,不得用普通熔断件代替。必须用额

定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器。

结束语

为了减少单相接地故障给电网运行带来得不良影响,不仅要求值班人员熟悉有关运行规程。了解设备的运行状态,再实践中不断地总结经验,提高处理问题的能力,还要积极改善设备得运行条件,及时消除设备缺陷,保持设备的清洁,提高设备的绝缘水平。同时,还要加强线路的检修,维护管理,提高线路检修人员的技术水平,缩短查找处理接地故障的实践,尽快恢复对用户供电。

参考文献:

1.《电力安全工作规程》(变电部分)2009年版中国电力出版社

2.《变电运行技术问答》(第二版)1997年版中国电力出版社

作者简介:

姚玉军男1967年5月22日出生 中共党员,大专学历, 2007年3月毕业于新疆大学《供用电管理》。1985年10月参加工作1999年7月军队转业2001年2月从事变电运行工作,现任220kV惠宁变电站站长 2008年获得先进工作者,参与伊犁首座220kV宁远变电站与新疆电网联网的投运工作,参与编写220kV宁远变电站运行规程和220kV惠宁变电站运行规程及标准化作业指导书、典型操作票、设备风险辨识卡。

第五篇:变电站直流系统故障几起实例分析与处理

张 军

(宿迁市泗阳县供电公司,江苏 泗阳 223700)

摘要 直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源,它还为开关操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否,对变电站的安全运行起着至关重要的作用。本文对220KV泗阳变电所发生的几起直流系统故障实例,结合当时的分析处理情况,进行了较为详细的总结,为今后可能发生的类似情况提供了分析处理的参考方法。 关键词 直流系统 故障 分析 处理

引言

直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。它还为开关操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否,对变电站的安全运行起着至关重要的作用,是变电站安全运行的保证,是变电站的重要组成部分,必须高度重视直流系统,必须把对直流系统的日常检查、测试以及维护工作放在重要位置,并在发生各类事故的时候优先考虑恢复直流系统的供电。

以笔者工作的220KV泗阳变电所为例,自2007年11月至2008年9月,短短的十个多月的时间,就发生了6次直流系统故障,其中有3次较为严重,直接危胁到对直流负载的可靠供电以及系统设备的安全运行,在变电站二次设备故障中占据相当大的比例,必须引起我们的高度重视和警觉。2008年9月,220KV泗阳变电所1#充溃电屏直流系统绝缘降低,最后经查为220KV泗电线4977开关端子箱至开关汇控柜的直流电缆外绝缘破坏,导致电缆对地放电烧毁。2008年8月,1#充电屏1#充电模块故障,导致1#充电屏跳闸。2008年9月,1#充电屏整流器故障,连接的蓄电池组对直流负载供电,导致蓄电池电压快速降低等等。导致这几次故障产生的原因各不相同,在直流系统故障中具有典型性,本文根据现场值班员以及继电保护工作人员当时的分析处理情况进行总结,并对照直流系统的相关管理规定和处理原则,进行初步分析和探讨,希望起到抛砖引玉的作用,和同行进行交流提高。

1泗阳变电所直流系统概述

220KV泗阳变电所直流系统采用烟台东方电子生产的DF0210A型装置系统,包括充馈电屏、电池屏,对全所直流负荷供电以及对电池组进行充电。正常时从所用电屏分别供交流电源至两组充馈电屏,两组充馈电屏同时运行,各自带部分直流负载,2#直流屏上的直流联络闸刀(

1、2组联络闸刀)断开。一组充馈电屏供35KV控制、中央信号、事故照明、220KV控制用,二组充馈电屏供直流电压表、故障录波器、遥控屏电压监视以及1#、2#主变控制用。当其中一组充馈电屏停用或由于其它原因,导致本屏不能代供直流负载以及对本屏蓄电池组进行充电时,应将2#直流屏上的

1、2组联络闸刀合上,转由另一充馈电屏代供。为保证停役的充电装置检修工作的安全,必须分开相应的充馈电屏在所用电屏上的交流电源空气开关以及整流输出空气开关。直流充馈电屏上还装设了微机接地巡检仪,可供及时发现直流系统绝缘降低、直流接地等故障。

1

以上为本所直流系统原理图

2直流系统故障情况处理及分析 2.1 1#充馈电屏直流系统绝缘降低

当日恰逢本文笔者当班,微机接地巡检仪报警,绝缘降低指示红灯闪烁,装置显示:1#充馈电屏直流正对地电阻为0,负对地电阻为-999.9K;正对地电压0V,负对地电压-108.5V。微机接地巡检仪内监测的各分支对地电阻均在正常范围。故障发生时间为上午9:30左右,天气晴朗干燥,变电所直流系统及二次回路均无人工作。

笔者立即汇报继电保护专职人员,然后会同班内其他人员对变电所内的直流系统部分进行了初步排查:

1、考虑到充馈电屏经常发生充电模块故障,有无可能是其导致的故障发生?而实际1#充馈电屏上的充电模块均正常运行,无故障现象,又对屏内的直流小母线进行了检查,在可视的范围内没有明显的放电及接地现象,故这种可能被排除。

2、对220KV及110KV室外端子箱、机构箱进行重点排查,虽有部分端子箱内水气较重,导致接线端子排有水珠较潮湿,但并没有放电及接地痕迹,端子箱及机构箱内也无小动物及其它异物可能造成接地。(为排除潮湿原因造成绝缘降低,把水气较重的端子箱门打开,进行通风晾干。)35KV室内端子箱也通过检查而被排除。

3、对继电器室的保护、自动装置以及控制电源等进行检查,无异常及接地现象。

4、到蓄电池室对第Ⅰ组蓄电池组进行检查,没有发现放电及接地现象,电池屏上的电池检测仪显示每节电池电压正常。

继电保护工作人员到达现场后,笔者向其汇报了故障及检查排除情况。继电保护工作人员然后重新进行类似的检查,亦没有发现故障点。为了更进一步查明故障原因,继保人员和值班员商量后,决定先停用第Ⅰ组蓄电池。在分开第Ⅰ组蓄电池空气开关,将第Ⅰ组蓄电池退出运行后,经微机接地巡检仪重新巡检,故障没有消失,说明第Ⅰ组蓄电池组不存在故障。继保人员又决定将1#充电装置从整流输出空气开关处进行隔离,检查充电模块及直流小母线有无故障。按照要

2 求,值班员合上2#充馈电屏上

1、2组直流联络闸刀,将1#充电屏所供直流负载及第Ⅰ组蓄电池充电都由2#充电屏承担,然后分开1#充电屏上整流输出空气开关,但微机接地巡检仪的故障信号并没有消失。

为了经快查出故障,在汇报相关领导后,决定拉路查找。为了慎重起见,继保人员又分析了可能产生这种故障的原因:为什么微机接地巡检仪显示正对地电阻为0,各分支检测的对地电阻却正常?有没有无法巡检到的地方有故障存在?和微机接地巡检仪厂家联系,证实了这种可能性的存在。继电保护工作人员突然想起新上间隔220KV泗电497

7、4978当初投运时,有关直流部分没有接入微机接地巡检仪。在厂家的指导下,在将泗电497

7、4978直流部分接入接地巡检仪后,装置果然显示泗电4977间隔直流电阻较低。经继保人员排查,确定是开关端子箱到开关汇控柜的电缆存在问题。经过开挖,果然发现其中一段有放电烧焦痕迹。分析认为:当初新建施工时,电缆绝缘皮遭到损坏,恰好此处为两节钢管的接头处,绝缘降低引起电缆对地放电烧焦,导致故障发生。

经值班员和省调联系将泗电4977开关进行旁代停电后,对端子箱到汇控柜的这段电缆进行更换。恢复泗电4977开关正常供电后,直流系统绝缘降低故障现象消失,直流系统恢复正常。

2.2 1#充电模块故障致充电装置跳闸

运行中的直流系统报警,经现场检查为1#充电装置跳闸,所用电屏上供充馈电屏的交流电源空气开关没有跳闸,直流负载各空气小开关及蓄电池空气开关均在正常合位。为保证对1#充电屏上直流负载的可靠供电及第Ⅰ蓄电池组的正常充电,在分开1#充电装置的整流输出空气开关后,合上2#充电屏上的

1、2组直流联络闸刀。根据相关现象,值班员首先将1#充馈电屏后门打开检查,发现第Ⅰ组交流电源输入空气开关跳闸,在确信不会危及直流系统正常运行的情况下,将此交流输入电源空气开关试合闸。该空气开关立即跳开,同时1#充馈电屏上的1#整流模块后部有放电声音及冒烟现象,初步判定为1#整流模块故障导致1#充电装置跳闸。汇报继电保护工作人员,在继保人员到达现场并取下1#整流模块后,重新合上1#充馈电屏后交流电源输入空气开关,1#充电装置恢复正常。

2.3运行中1#充电屏整流器故障

运行中1#充馈电屏有语音提示“整流器故障”,值班员到现场检查后发现:1#充馈电屏上六组整流模块故障灯同时亮,交流电压及其他指示仪表显示均无异常。但从浮充电监测单元显示屏却发现对蓄电池的浮充电流为-3A,1#蓄电池组整组电压降低为220V左右,低于蓄电池组正常浮充电时的合格电压值,其中9#电池单节电压降为12.06V,电池检测仪巡检到此节电池时就出现报警。

根据出现的各种信号,以及浮充电流不正反而为负值,蓄电池的电压较正常浮充时有明显降低,值班员判定1#充电装置整流器出现故障,充电装置对蓄电池不再进行浮充电,1#充馈电屏上直流负载由本屏蓄电池组进行供电,可能故障时间较长致蓄电池组的电压降低超过限值报警。为了保证对1#充馈电屏上直流负载的可靠供电,防止蓄电池组因长时间放电电压过低而损坏,决定将1#充馈电屏上的直流负载改由2#充电装置代供,Ⅰ组蓄电池改由2#充电装置进行充电。在分开1#充电装置整流输出空气开关后,合上2#充馈电屏上

1、2组直流联络闸刀,实现以上功能。继电保护专职人员根据故障现象试着将1#充馈电屏上的六

3 组整流模块一一取出,故障现象没有消失。后联系东方电子厂家,其工作人员到现场将装置系统的数据部分进行更改后,1#充电装置恢复正常运行。

以上是对笔者所工作的变电所最近一段时间发生的直流系统故障中的部分实例进行的分析,现场发生的远不止这些,故障的原因、现象也各不相同,但是都对直流系统的稳定运行产生不利的影响,必须引起我们的足够重视。

3对策及建议

3.1严把直流系统的施工验收

对新建、扩建以及改造工程,凡涉及到直流系统的部分,须制定详细的验收计划,严格验收,不留隐患死角。对某些细节也应考虑周祥,如各种直流电缆的外绝缘也必须在填埋、放线时做全面外观检查,防止人为损坏。增加和改造的直流系统分支在微机接地检测仪中及时添加、调整,做到和现场对应。 3.2加强直流系统的巡视检测

值班员要加强对直流充电装置及整个直流系统的巡视检查力度,并定期检查测试,及时发现直流系统存在的安全隐患和故障,及早进行排查和恢复,保证直流系统的健康稳定运行。

3.3制定详细的直流系统故障处理预案

根据变电所直流系统具体情况,结合已经发生的各类直流系统故障实例,以及调度规程、现场规程对直流系统故障处理的要求,制定详细的直流系统故障处理预案,使之成为变电所直流系统故障处理的指导文书。 3.4开展直流系统相关培训

鉴于直流系统在变电站中的重要作用,要通过技术培训、事故预想、反事故演习等形式,积极开展直流系统原理、故障原因分析及处理等培训工作。

4结束语

直流系统是变电站中最大的系统,也是故障发生最为频繁、查找及处理最为困难的系统。当值班员在现场遇到直流系统发生故障时,必须根据相关信息尽快做出判定,在无法自行处理且不能保证安全的情况下,须立即汇报继电保护专职人员,切忌盲目处理。本文探讨的几例故障的分析与处理尚有许多不足之处,请专家同行指正。

参考文献:

[1]泗阳供电公司 220KV泗阳变电所现场运行规程[M]2008 [2]烟台东方电子DF0210A型装置说明书