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    電廠220V直流系統(tǒng)接地故障分析與處理方法

    所屬分類:電子論文 閱讀次 時間:2020-12-17 10:20

    本文摘要:摘要:在發(fā)電機(jī)組主輔設(shè)備的安全運(yùn)行過程中,直流系統(tǒng)是其中一個非常重要的電源系統(tǒng),本文結(jié)合直流系統(tǒng)接地故障的成因及危害,對直流系統(tǒng)接地故障處理方法及防范措施進(jìn)行了探討。 關(guān)鍵詞:火力發(fā)電廠;直流系統(tǒng);接地故障;處理方法 精確地查找以及處理電廠直流

      摘要:在發(fā)電機(jī)組主輔設(shè)備的安全運(yùn)行過程中,直流系統(tǒng)是其中一個非常重要的電源系統(tǒng),本文結(jié)合直流系統(tǒng)接地故障的成因及危害,對直流系統(tǒng)接地故障處理方法及防范措施進(jìn)行了探討。

      關(guān)鍵詞:火力發(fā)電廠;直流系統(tǒng);接地故障;處理方法

    電工技術(shù)

      精確地查找以及處理電廠直流系統(tǒng)的接地故障,能夠降低事故發(fā)生的概率,對于電廠的平穩(wěn)運(yùn)行有著重要意義,基于此,相關(guān)工作人員務(wù)必要明確各種查找方式,并從故障的實(shí)際情況出發(fā)優(yōu)化選擇,進(jìn)而高效處理好相應(yīng)的接地故障問題。

      1、直流系統(tǒng)概述

      發(fā)電廠直流系統(tǒng)一般由蓄電池組、充電設(shè)備、直流屏及饋電網(wǎng)絡(luò)等直流設(shè)備組成。為發(fā)電廠的開關(guān)操作、信號裝置、繼電保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動裝置、自動裝置、自動控制等供電,直流系統(tǒng)是發(fā)電廠用電中最重要的,應(yīng)保證在任何情況下都等能可靠和不間斷地向其用電設(shè)備供電。

      2、直流接地故障危害

      若直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時,回路中沒有短路電流經(jīng)過,熔斷器不會熔斷,系統(tǒng)仍能繼續(xù)運(yùn)行。但是,這種接地故障必須及早發(fā)現(xiàn)并處理,否則當(dāng)形成兩點(diǎn)接地時,就會引起信號回路、控制回路、繼電保護(hù)及自動裝置回路誤動或拒動,或造成直流熔斷器熔斷,使繼電保護(hù)、自動裝置、控制回路失去電源。在復(fù)雜的保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地,還可能將某些繼電器短接,不能動作于跳閘,致使越級跳閘。

      可見在直流系統(tǒng)中,一旦絕緣出現(xiàn)故障,不僅對設(shè)備不利,而且對整個電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。因此,一旦發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)有接地現(xiàn)象,應(yīng)盡快查找接地點(diǎn),排除故障,避免出現(xiàn)兩點(diǎn)接地,造成危害。

      3、直流系統(tǒng)接地的原因

      (1)二次回路絕緣材料絕緣不合格、老化或絕緣受損引起直流系統(tǒng)接地。

      (2)二次回路絕緣受潮,絕緣下降,從而導(dǎo)致接地。

      (3)電源混搭,交流竄入直流。

      (4)室外設(shè)備受潮,特別是室外就地控制箱受潮,例如高廠變就地控制箱、電動機(jī)就地急停按鈕等環(huán)境較為惡劣的地方,受粉塵、雨水、大風(fēng)、酸堿腐蝕等影響,極易使直流系統(tǒng)絕緣下降或端子箱進(jìn)水、受潮引發(fā)直流接地導(dǎo)致直流接地。

      (5)外力造成直流接地,由于直流電纜線芯較細(xì)、機(jī)械強(qiáng)度較小,在外力作用下,極易造成損壞,形成接地。如直流電纜敷設(shè)、接線等工作中因方法不當(dāng)造成電纜絕緣受損;同時在二次回路中,直流元件絕緣性能低也會造成接地故障。

      4、直流接地故障查找步驟及注意事項(xiàng)

      4.1查找直流絕緣故障的一般順序如下:

      (1) 通過絕緣監(jiān)察裝置分清接地故障的極性,并測量其絕緣電阻的大小(一般較為重要的直流系統(tǒng)中裝設(shè)有在線絕緣監(jiān)測裝置,通過查詢,運(yùn)行人員可直接了解到接地的極性、阻值及回路);

      (2) 根據(jù)當(dāng)時的運(yùn)行方式、操作情況以及氣候影響等因素,初步分析判斷接地點(diǎn)的位置;

      (3) 遵循先信號和照明后控制回路,先室外后室內(nèi)的原則,采用分路試停的方法尋找有接地點(diǎn)的回路;

      (4) 對于不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路,利用“瞬時停電”的方法,查該分路中所帶回路有無接地故障。斷開直流時間一般不得超過3s;

      (5) 對于重要的直流負(fù)荷,用轉(zhuǎn)移負(fù)荷法,查該分路中所帶回路有無接地故障。查找直流系統(tǒng)接地故障,并隨時與調(diào)度聯(lián)系,并由二人及以上配合進(jìn)行,其中一人操作,一人監(jiān)護(hù)并監(jiān)視表計(jì)指示及信號的變化。

      4.2 查找接地故障時的注意事項(xiàng)

      (1) 停電前應(yīng)采取必要的措施,以防止直流失電可能引起保護(hù)及自動裝置的誤動作。

      (2) 禁止使用燈泡尋找接地,必須使用高內(nèi)阻儀表:220V的內(nèi)阻不小于20kΩ;

      (3) 在尋找和處理直流接地過程中,不得造成直流系統(tǒng)短路或另一點(diǎn)接地。

      (4) 盡量避免在高峰負(fù)荷時進(jìn)行。

      (5) 按符合實(shí)際的圖紙進(jìn)行,防止拆錯端子線頭,防止恢復(fù)接線時遺留或接錯,所拆線頭應(yīng)做好記錄和標(biāo)記。

      (6) 查找故障,必須二人及以上進(jìn)行,防止人身觸電,做好安全監(jiān)護(hù)。

      5、直流接地故障的查找方法

      5.1選線裝置監(jiān)測法

      一種在線監(jiān)測直流系統(tǒng)對地絕緣情況的裝置,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能在線監(jiān)測,隨時告直流系統(tǒng)接地故障,并顯示出接地回路編號。缺點(diǎn)是該裝置只能監(jiān)測直流回路接地的具體接地回路或支路,但對具體的接地點(diǎn)無法定位。技術(shù)上它受監(jiān)測點(diǎn)安裝數(shù)量的限制,很難將接地故障縮小到一個小的范圍。而且該裝置必須進(jìn)行施工安裝,對舊系統(tǒng)的改造很不便。此類裝置還普遍存在檢測精度不高,抗分布電容干擾差,誤報(bào)較多的問題。

      5.2各支路回路接地檢查

      由于監(jiān)控系統(tǒng)只能監(jiān)測直流回路接地的具體接地回路或支路,但對具體的接地點(diǎn)無法定位,就需要采取短時停電即“拉回路法”對接地支路各回路進(jìn)行排查。在拉回路過程中首先應(yīng)分析負(fù)荷是否可以短時失電,避免人為的跳閘事故。在切斷各專用直流回路時,切斷時間不得超過3秒鐘,不論回路接地與否均應(yīng)合上。如設(shè)備不允許短時停電(失去電源后會引起保護(hù)誤動作),則應(yīng)將直流系統(tǒng)解列后,再尋找接地點(diǎn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)接地在某一回路后,有環(huán)路的應(yīng)先解環(huán),再進(jìn)一步采用取保險(xiǎn)及拆端子的辦法,直至找到故障點(diǎn)并消除。

      5.3 便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法

      該裝置的特點(diǎn)是無需斷開直流回路電源,可帶電查找直流接地故障。完全可以避免再用“拉回路”的方法,極大地提高了查找直流接地故障的安全性。若正常則會顯示正常,不對系統(tǒng)注入任何信號。若不正常,則會判斷是正接地或負(fù)接地,如果是正接地就在正與地之間加入一個微弱電流信號,如果是負(fù)接地,就在負(fù)與地之間加入一個微弱電流信號。然后用信號檢測器,逐步測量每個回路對地絕緣的直流電源漏電流,直到判斷出接地故障回路,并繼續(xù)沿著該回路逐級往下排查,即可將故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位。該裝置可將接地故障定位到具體的點(diǎn),便于操作。

      6、預(yù)防措施

      6.1加強(qiáng)直流電源的全過程管理,強(qiáng)化設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試以及運(yùn)行維護(hù)人員的責(zé)任心。從設(shè)計(jì)施工到變電站的直流改造工作,必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程要求。直流電源容量選擇要滿足事故時最大沖擊負(fù)荷的要求,增加保護(hù)功能冗余度。

      6.2加強(qiáng)巡行維護(hù)管理工作。蓄電池必須按照現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行維護(hù),按時充放電,保證蓄電池的電壓質(zhì)量和容量。及時更換掉不合格的電池,保證蓄電池的正常運(yùn)行。

      6.3直流操作、控制和信號負(fù)荷必須相對獨(dú)立,經(jīng)專用饋線供電。嚴(yán)禁操作、信號電源回路接控制負(fù)荷,以免在操作、信號工作時,造成控制回路故障。

      6.4低壓交流回路與直流回路嚴(yán)禁共用電纜,以防交流短路影響到直流系統(tǒng)。

      6.5配置在線絕緣檢測裝置,在線檢測設(shè)備采用了固定的偏差技術(shù),在進(jìn)行接地故障的檢查時,能夠?qū)z測結(jié)果中的一些干擾與噪音通過偏差技術(shù)予以清除,進(jìn)而在一定程度上提升了檢測設(shè)備的抗干擾水平。這一設(shè)備在進(jìn)行安裝時,是將傳感器從直流系統(tǒng)的各個支線的穿過,然后連接到控制器上。一旦出現(xiàn)接地故障,控制器就會進(jìn)行報(bào)警。

      電力論文投稿刊物:《電工技術(shù)》是國家級科技部主管的電工論文投稿期刊,報(bào)道電力電子、自動化、中低壓電器等方面的科研成果和自動化理論的前沿應(yīng)用技術(shù)。

      結(jié)語:

      直流系統(tǒng)的可靠性在發(fā)電廠中要求非常高,因牽涉面廣,并事關(guān)全廠發(fā)電機(jī)、主變、線路等設(shè)備的穩(wěn)定安全運(yùn)行,在發(fā)現(xiàn)問題時要冷靜分析原因,只有冷靜對待,從細(xì)節(jié)著手,抓住每一細(xì)節(jié),分清現(xiàn)象,用正確的方法和步驟迅速、正確排查出接地點(diǎn),及時消除安全隱患,電網(wǎng)就會更安全,才能保證安全生產(chǎn)。

      參考文獻(xiàn):

      [1]韓向軍.發(fā)電廠和變電站直流系統(tǒng)接地故障檢測方法[J].電工技術(shù),2016(09):67-68+101.

      [2] 王成平.基于拉回路法的220V直流系統(tǒng)接地故障分析及處理[J].通訊電源技術(shù),2017,34(6):171-172.

      [3]張振民, 周瑤強(qiáng), 曾令杰. 直流系統(tǒng)接地故障的分析和處理[J]. 數(shù)字化用戶, 2018, 024(002):51.

      作者:李劉飛

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