盧杰永
摘要:直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行能夠確保變電站的電力設(shè)備正常運(yùn)行,一旦直流系統(tǒng)發(fā)生了接地故障,將會對變電站的電力設(shè)備正常運(yùn)行造成一定的威脅。本文將會以案例簡單說明如何排查、分析變電站的直流接地故障。
關(guān)鍵詞:變電站 直流系統(tǒng) 接地故障
一、變電站直流接地故障案例
在我國某變電站曾經(jīng)出現(xiàn)過直流屏曾經(jīng)發(fā)生“直流接地”報(bào)警信號,“輕故障”的指示燈亮了,當(dāng)時的值班人員馬上按下“消音”按鈕,但是“輕故障”的指示燈并沒有馬上暗下去,但是由于當(dāng)時該變電站的直流屏電源監(jiān)視裝置并不能顯示出故障的大體位置在哪里,所以該變電站馬上組織故障搶修工作,展開故障異常排查工作,并及時解決這一故障。本文將會以此案例對變電站直流接地故障的排查工作進(jìn)行簡單的分析。
二、直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的主要原因
直流系統(tǒng)是變電站中獨(dú)立的一個操作電源,為變電站內(nèi)的電氣設(shè)備、保護(hù)裝置、信號裝置等設(shè)備提供電源。一般的直流系統(tǒng)是由蓄電池、充電裝置、直流負(fù)荷,以及直流回路等四部分組成,其工作電壓是110VDC或者220DVC。直流系統(tǒng)的不同部分具有不同的功能,這四部分組合成一個整體,為變電站的電氣設(shè)備供電過程中,確保能夠保護(hù)和控制回路中的元器件。
一般地,根據(jù)直流接地點(diǎn)的位置可以分為室內(nèi)直流接地和室外直流接地,按照直流接地的極性又可以分為正接地和負(fù)接地,按照直流接地的程度又可以分為直接接地(又稱金屬接地或者全接地)和間接接地(又稱為非金屬接地或者半接地),按照接地的情況可以分為絕緣接地、環(huán)路接地、單點(diǎn)接地,以及多點(diǎn)接地,以接地的時間長短為為依據(jù),又可以分為瞬間接地和永久接地,因此,直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的主要原因可根據(jù)接地故障的種類而有所不同:
(一)天氣原因
某些戶外二次接線盒的密封工作不到位,或者長時間沒有檢修,導(dǎo)致在下雨的時候,雨水滴落到接線盒中,令接線樁頭和外殼導(dǎo)通起來,引起接地故障。而假如瓦斯繼電器的的防護(hù)工作不到位,雨水滲入到接線盒中,當(dāng)雨水逐漸增加,直至淹沒接線柱的時候,將會發(fā)生在直流接地故障,甚至?xí)鹛l的情況。而在初春的梅雨天氣,空氣中的濕度過高,將會導(dǎo)致戶外電纜芯的破損處,或者黑膠布包扎的地方,絕緣能力大大降低,導(dǎo)致接地故障的發(fā)生。
(二)人為原因
人為原因主要有過度的擠壓和磨損、接線松動,以及錯誤接線等原因。過度的擠壓和磨損容易令二次線絕緣皮破損,造成直流接地故障。而接線松動,繼而脫落,線頭就會搭在鐵件上,引起接地故障。而錯誤接線屬于人為專業(yè)技術(shù)不過關(guān),導(dǎo)致電纜芯接觸鐵件,引發(fā)接地故障。
三、變電站出現(xiàn)直流接地故障的危害性
當(dāng)直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的時候,對地電壓的正、負(fù)極就會出現(xiàn)變化,令接地極的對地電壓降低,非接地極的對地電壓升高,在出現(xiàn)和恢復(fù)接地故障的瞬間,繼電器跳閘的回路極有可能會出現(xiàn)誤動跳閘的情況。這主要是因?yàn)殚L電纜在遠(yuǎn)距離的起動過程中,中間繼電器回路容易因?yàn)檩^大的分布電容,而造成中間繼電器誤動跳閘。當(dāng)出現(xiàn)兩點(diǎn)接地的情況的時候,直流系統(tǒng)極有可能會形成接地短路,出現(xiàn)繼電保護(hù)、直流保險(xiǎn)絲熔斷、自動裝置拒動或者誤動,從而令變電站中的控制回路、自動裝置等電氣設(shè)備失去電源,很有可能會引起嚴(yán)重的后果。當(dāng)直流系統(tǒng)的保護(hù)開關(guān)拒動的時候,甚至?xí)霈F(xiàn)越級跳閘的情況,令當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)大面積停電的情況。
四、變電站直流接地故障異常排查方法
一般地,當(dāng)變電站的直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候,其排查原則是“先次要、后主要、先室外、后室內(nèi)”,檢查無誤后再用拉路試探法進(jìn)行詳細(xì)的檢查。但是隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)有很多種方法可以簡單地排查變電站直流接地故障異常:
(一)根據(jù)出現(xiàn)故障時的運(yùn)行情況、操作情況以及天氣情況等進(jìn)行判斷
這種方法是最簡單,但同時又是最需要工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)的方法。在上述的案例中,當(dāng)時的排查方法是考慮到全變電站的工作符合高達(dá)8000KW,如果采取相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行排查和檢測,處理時間較長,造成的風(fēng)險(xiǎn)也比較大。通過仔細(xì)的檢查之后,確定室外直流系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備沒有出現(xiàn)異常情況后,就初步把故障異常的出現(xiàn)地點(diǎn)鎖定在室內(nèi)。而當(dāng)時正處于運(yùn)行狀態(tài)的就只有三面高壓柜放置電源新工作,于是,當(dāng)時的工作人員就對這三面高壓柜進(jìn)行重點(diǎn)的檢查。二十分鐘后,打開高壓開關(guān)柜柜內(nèi)的低壓電纜走向槽發(fā)現(xiàn),一條直流事故音響信號小母線電纜的絕緣層出現(xiàn)損壞,并與高壓柜的柜體相碰,把這條電纜移開,故障現(xiàn)象就消失了。當(dāng)時在場的工作人員把這根故障的電纜進(jìn)行單獨(dú)的處理,然后讓直流系統(tǒng)的運(yùn)行工作恢復(fù)正常。整個過程耗時四十五分鐘,足以可見,工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)是否豐富將會直接影響接地故障異常排查和處理的速度和效率。
(二)利用絕緣監(jiān)測裝置判斷
在變電站中,一般的直流母線會分為兩段,并各自裝有絕緣監(jiān)測裝置。當(dāng)直流系統(tǒng)正常運(yùn)作的時候,監(jiān)測裝置將會顯示母線的工作電壓,并同時監(jiān)測直流系統(tǒng)的正、負(fù)母線的絕緣情況。這種監(jiān)測裝置的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)崟r進(jìn)行監(jiān)測工作,并能夠隨時對直流系統(tǒng)是否出現(xiàn)接地故障進(jìn)行監(jiān)控,顯示接地回路的編號,但是對于出現(xiàn)故障的位置并不能夠準(zhǔn)確定位,加上技術(shù)上的限制,很難把故障范圍縮小到一個較小的范圍,而且采用絕緣監(jiān)測裝置來排查接地故障的話,需要在變電站中進(jìn)行施工安裝,對于變電站的改造工作是十分不便的??偟膩碚f,這種裝置并沒有過于廣泛使用,誤報(bào)情況較多,而且精度也不高。
(三)便攜式直流接地故障裝置故障定位法
這是近幾年在電力系統(tǒng)市場中應(yīng)用較為廣泛的故障排查方法。采用這種故障排查方法的時候,并不需要斷開直流回路電源,可以在帶電的情況下查找接地故障,同時,還不需要再使用“拉回路”的方法,在一定程度上提高了排查直流系統(tǒng)接地故障的安全性,而且還可以準(zhǔn)確排查故常的出現(xiàn)地方。但是市面上出現(xiàn)的大部分這類型產(chǎn)品的檢測精度都不高,容易受到外界的干擾而出現(xiàn)誤報(bào)的情況。
五、結(jié)言
在變電站中,除了接地故障,直流系統(tǒng)還可能會出現(xiàn)過負(fù)荷工作、整流器故障、監(jiān)控裝置故障等問題。不論是那一種類型的故障,只有在實(shí)際的工作過程中不斷發(fā)展問題,并采取合適的措施去完善問題,才能夠不斷提高解決問題的能力。
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