变电站直流接地故障分析与处理方法
摘 要:直流间的接地是变电站常见的故障,正确及时地处理直流接地故障,确保变电站的正常运行。
关键词:直流系统接地 故障分析 正对地
一、直流系统接地故障的危害 变电站的直流系统比较复杂,通过电缆沟与室外配电装置的端子排、端子箱、操作机构箱等相连接,因电缆破损、绝缘老化、受潮等原因发生接地的可能性较多,发生一极接地时,由于没有短路电流,熔断器不会熔断,仍可继续运行,但也必须及时发现、及时消除。通常,要求直流系统的各种小母线、端子回路、二次电缆对地的绝缘电阻值,用500V摇表测量其值不得小于0.5MΩ。直流回路绝缘的好坏必须经常地进行监视。否则,会给运行带来许多不安全因素。
现以图E-105为例说明直流接地的危害。当图中A点与C点同时有接地出现时,等于+WC、-WC通过大地形成短路回路,可能会使熔断器FU1和FU2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,YT跳闸线圈短路,即使保护正常动作,YT跳闸线圈也不会起动,断路器就不会跳闸,因此在有故障的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。
因为发生直流接地将产生许多害处,所以对直流系统专门设计一套监视其绝缘状况的装置,让它及时地将直流系统的故障提示给值班人员,以便迅速检查处理。
直流系统接地故障,不仅对设备不利,而且对整个电力系统的安全构成威胁.危害较大的是两点接地,可能造成严重后果。直流系统发生两点接地故障,便可能构成接地短路,造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动,或造成直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地,还可能将某些继电器短接,不能动作于跳闸、致使越级跳闸。因此,规程上规定直流接地达到下述情况时,应停止直流网络上的一切工作,并进行选择查找接地点,防止造成两点接地。
1.直流电源为220伏者,接地在50伏以上。 2.直流电源为24伏者,接地在6伏以上。 二、直流系统接地的原因
1.气候因素。由于气候因素造成的直流系统接地是一种最常见的情况,如雨天或雾天可能导致室外的直流系统绝缘降低造成直流系统接地。
2.人为因素。由于工作人员在工作中的疏忽造成的接地。如在带电二次回路上工作将直流电源误碰设备外壳,此种情况多为瞬间接地,检修人员清扫设备时不慎将直流回路喷上水等。另外,检修人员检修质量的不良也会留下接地隐患,如室外设备未加防雨罩、二次回路漏接线头、误将控制电缆外皮绝缘损伤等。此时接地信号不一定立即发出,但具备一定外部条件如潮湿或操作设备时就可能引起直流接地。
3.自然因素。直流回路在运行中常常受到多种不利因素的影响,如设备传动过程中的机械振动、挤压、设备质量不良、直流系统绝缘老化等都可引起接地或成为一种接地隐患。
4.环境因素。在中电气高低压开关室一般离锅炉辅助设备较近,由于环境质量较差(包括粉尘、室内温度过高)不但给运行人员文明生产带来影响,而且对一次设备甚至二次设备直流系统带来负面影响,实践证明环境因素在现场对直流系统的安全运行带来较大的负面作用。
三、直流接地故障曾经出现过的地方
1.控制电缆线芯细,机械强度小,一旦受到外力作用,极易造成损坏,特别是屏蔽线接地时,若施工时不小心,也会伤到电缆绝缘造成接地。
2.室外开关场电缆,其电缆护管中容易积水,时间长了造成接地。
3.变压器的瓦斯继电器接线处,因变压器渗油或防水不严,造成绝缘损坏接地。
4.有些光字牌或照明的灯座,若更换灯泡不当,也易造成灯座接地。 四、查找直流接地故障的一般顺序和方法
1.直流接地故障查找时应分清接地故障的极性,分析故障发生的原因。若站内二次回路有工作,或有设备检修试验,应立即停止。拉开其工作电源,看信号是否消除。用分段法缩小查找范围,将直流系统分成几个不相联系的部分。
2.利用瞬时停电的方法选择直流接地时,应按照下列顺序进行:遵循先户外后户内的原则,拉、合直流电源不能超过5秒。
2.1拉开合闸电源。 2.2拉开事故照明电源。 2.3拉开信号电源。 2.4拉开控制回路电源。
3.在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点,则应考虑同极性两点接地。当发现接地在某一回路后,有环路的应先解环,再进一步采用取保险及拆端子的办法,直至找到故障点并消除。
五、查找接地故障时的注意事项:
1.瞬停直流电源时,应经调度同意,时间不应超过3秒钟,动作应迅速,防止失去保护电源及带有重合闸电源的时间过长。
2.为防止误判断,观察接地现象是否消失时,应从信号、光字牌和绝缘监察表计指示情况综合判断。
3.尽量避免在高峰负荷时进行。
4.防止人为造成短路或另一点接地,导致误跳闸。 5.按符合实际的图纸进行,防止拆错端子线头,防止恢复接线时遗留或接错;所拆线头应做好记录和标记。
6.使用仪表检查时,表计内阻应不低于2000欧/伏。
7.查找故障,必须二人及以上进行,防止人身触电,做好安全监护。
8..防止保护误动作,必要时在顺断操作电源前,解除可能误动的保护,操作电源正常后再投入保护。
六、总结
用以上方法有时找不到接地点,可能的原因是;
1.直流接地发生在充电设备、蓄电池和直流母线上; 2.发生直流串电(寄生回路)、同极两点接地、直流系统绝缘不良、多出出现虚接地点,形成很高的接地电压,在表计上出现接地指示。
在拉路查找时,往往不能一下全部拉掉接地点,因而仍然有接地现象存在。在发生直流接地时,要具体分析,具体处理,严防两点接地发生。
直流系统能否可靠运行对变电站的安全运行极其重要。查找直流接地,尤其是查找复杂的直流接地是一项非常复杂的工作,其水平如何往往是衡量相关专业人员现场消缺水平高低的一个重要标志。直流系统接地现象较复杂,要熟练掌握直流接地这门技术需要不断的实践和总结。在更先进的技术出现以前,当前查找直流接地更多是依靠实践和经验,同时也应该加强对直流系统重要性的认识和运行维护,才能使安全工作落到实处。