技術詳析:直流係統接地故障的危害
發布時間:2016-07-20 責任編輯:susan
【導讀】本文主要針對直流係統接地/絕緣故障的危害、出現原因、表現特征、處理方法、處理故障注意事項和相關防範措施,進行了綜合的分析和總結。
1.直流係統接地的危害
直流係統一般用於變電所控製母線、合閘母線、UPS不間斷電源,也用作其他電源和邏輯控製回路。直流係統是一個絕緣係統,絕緣電阻達數十兆歐,在其正常工作時,直流係統正、負極對地絕緣電阻相等,對地電壓也是相對平衡的。當發生一點接地時,其正、負fu極ji對dui地di電dian壓ya發fa生sheng變bian化hua,接jie地di極ji對dui地di電dian壓ya降jiang低di,非fei接jie地di極ji電dian壓ya升sheng高gao,控kong製zhi回hui路lu和he供gong電dian可ke靠kao性xing會hui大da大da降jiang低di,但dan一yi般ban不bu會hui引yin發fa電dian氣qi控kong製zhi係xi統tong的de次ci生sheng故gu障zhang。可ke是shi,當dang直zhi流liu係xi統tong有you兩liang點dian或huo多duo點dian接jie地di時shi,極ji易yi引yin起qi邏luo輯ji控kong製zhi回hui路lu誤wu動dong作zuo、直流保險熔斷,使保護及自動裝置、kongzhihuilushiqudianyuan,zaifuzabaohuhuiluzhongtongjiliangdianjiedi,haikenengjiangmouxiejidianqiduanjie,bunengdongzuotiaozha,zhishiyuejitiaozha,zaochengshigukuoda。guichengyangeguiding:直流係統多點同極接地,應停止直流係統一切工作,也是基於其故障性質的不確定因素。
(1)直流係統正極接地的危害
當(dang)發(fa)生(sheng)直(zhi)流(liu)正(zheng)極(ji)接(jie)地(di)時(shi),可(ke)能(neng)會(hui)引(yin)起(qi)保(bao)護(hu)及(ji)自(zi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)誤(wu)動(dong)。因(yin)為(wei)一(yi)般(ban)斷(duan)路(lu)器(qi)的(de)跳(tiao)合(he)閘(zha)線(xian)圈(quan)以(yi)及(ji)繼(ji)電(dian)器(qi)線(xian)圈(quan)是(shi)與(yu)負(fu)極(ji)電(dian)源(yuan)接(jie)通(tong)的(de),如(ru)果(guo)在(zai)這(zhe)些(xie)回(hui)路(lu)上(shang)再(zai)發(fa)生(sheng)另(ling)一(yi)點(dian)直(zhi)流(liu)接(jie)地(di),就(jiu)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)誤(wu)動(dong)作(zuo)。

如上圖所示,A、B兩點發生直流接地時,相當於將外部合閘條件全部短接,從而使合閘線圈得電誤動作合閘。A、C兩點接地時,則外部分閘條件被短接而誤動作跳閘。A、D兩點,A、F兩點接地,同樣都能造成開關誤跳閘。
(2)直流係統負極接地的危害
直流負極接地,也可能造成保護及自動裝置拒絕動作。因為斷路器的跳、合(he)閘(zha)線(xian)圈(quan)以(yi)及(ji)保(bao)護(hu)繼(ji)電(dian)器(qi)會(hui)在(zai)這(zhe)些(xie)回(hui)路(lu)再(zai)有(you)一(yi)點(dian)接(jie)地(di)時(shi),線(xian)圈(quan)被(bei)接(jie)地(di)點(dian)短(duan)接(jie)而(er)不(bu)能(neng)動(dong)作(zuo)。同(tong)時(shi),直(zhi)流(liu)回(hui)路(lu)短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)會(hui)使(shi)電(dian)源(yuan)保(bao)險(xian)熔(rong)斷(duan),並(bing)且(qie)可(ke)能(neng)燒(shao)壞(huai)繼(ji)電(dian)器(qi)接(jie)點(dian),保(bao)險(xian)熔(rong)斷(duan)會(hui)失(shi)去(qu)保(bao)護(hu)及(ji)操(cao)作(zuo)電(dian)源(yuan)。
如上圖所示,直流接地故障發生在C、E兩點,D、E兩點,F、E兩點接地時,分閘線圈被短接,保護動作及操作時開關拒跳。同理,兩點接地開關也可能合不上,如B、E兩點接地時。
zhiliuxitongjiediguzhang,bujinduishebeibuli,erqieduizhenggedianlixitongdeanquangouchengweixie。yinci,chuxianzhiliujiediguzhangshi,bixujinkuaijinxingzhazhaobingpaichuguzhang,bimianshigukuodajizaochengyanzhonghouguo。
2.直流係統出現接地故障的原因
按接地點所處位置的不同,可將直流接地分為室內和室外兩種形式,按引起接地的原因,又可分為以下幾種形式:
(1)由you下xia雨yu天tian氣qi引yin起qi的de接jie地di。在zai大da雨yu天tian氣qi,雨yu水shui飄piao入ru未wei密mi封feng嚴yan實shi的de戶hu外wai二er次ci接jie線xian盒he,使shi接jie線xian樁zhuang頭tou和he外wai殼ke導dao通tong起qi來lai,引yin起qi接jie地di。例li如ru瓦wa斯si繼ji電dian器qi不bu裝zhuang防fang雨yu罩zhao,雨yu水shui滲shen入ru接jie線xian盒he,當dang積ji水shui淹yan沒mei接jie線xian柱zhu時shi,就jiu會hui發fa生sheng直zhi流liu接jie地di和he誤wu跳tiao閘zha。在zai持chi續xu的de小xiao雨yu天tian氣qi(如梅雨天),潮濕的空氣會使戶外電纜芯破損處或者黑膠布包紮處,絕緣大大降低,從而引發直流接地。
(2)由小動物破壞引起的接地。當二次接線盒(箱)mifengbuhaoshi,mifenghuizuanjinhelizhuchao,chaoxuejiangjiexianduanzihewaikelianjieqilaishi,jiuyinfazhiliujiedi。dianlanwaipibeilaoshuyaoposhi,yerongyiyinqizhiliujiedi。
(3)由擠壓磨損引起的接地。當二次線與轉動部件(如經常開關的開關櫃櫃門)靠在一起時,二次線絕緣皮容易受到轉動部件的磨損,當其磨破時,便造成直流接地。
(4)接線鬆動脫落引起接地。接在斷路器機構箱端子排的二次線(如10kV開關機構箱內的二次線),若螺絲未緊固,則在斷路器多次跳合時接線頭容易從端子中滑出,搭在鐵件上引起接地。
(5)wujiexianyinqijiedi。zaiercijiexianzhong,dianlanxindeyitoujiezaiduanzishangyunxing,lingyitoubeiwurenweishibeiyongxinhuozhebudaidianerrangqiluoluzaitiejianshang,yinqijiedi。zaichaichudianlanxinshi,wurenweidianlanxincongduanzipaishangjiexialaijiubudaidian,congerbuzuorenhejueyuanbaozha,dangjiexiadedianlanxinduicehaizaiyunxingshi,bencedianlanxinyidanjiechutiejianjiuyinfajiedi。
(6)插件內元件損壞引起接地。為抗幹擾,插件電路設計中通常在正負極和地之間並聯抗幹擾電容,該電容擊穿時引起直流接地。
3.直流係統接地/絕緣故障的特征
直流係統正常時,一般正負極之間電壓是不變的,正、負之間的電壓是220V, 正級對地為110V,負級對地為-110V,其參考電位是地電位,也就是零電位。當有直流接地發生時,正極和負極對地電壓會產生不平衡,比如正極對地還在110V 左右, 如果負極接地,那麼負極對地電壓幅值會減小,參考電位向負級也偏移,原來是-55V 左右,現在可能變成-30V 等等甚至更小, 而正對地電壓則會相應提高, 比如到80V 等deng。經jing過guo正zheng規gui設she計ji的de直zhi流liu係xi統tong中zhong,發fa生sheng一yi極ji接jie地di,直zhi流liu母mu線xian電dian源yuan電dian壓ya不bu變bian,這zhe也ye是shi發fa生sheng一yi點dian接jie地di時shi,直zhi流liu係xi統tong在zai短duan時shi間jian是shi可ke以yi正zheng常chang工gong作zuo的de,不bu過guo最zui好hao查zha出chu接jie地di點dian,加jia以yi消xiao除chu。
4.直流係統接地/絕緣故障查找方法
(1)確認直流接地故障的真實性。
直流係統一般都有絕緣監測裝置,當發生直流接地故障或直流絕緣降低時,監測裝置會報警。發生直流接地故障、直流絕緣降低故障報警時,首先應排除誤報警的可能,可依據上節“直流係統接地故障的特征”進行測量判斷。
(2)在確有接地故障特征後,分清接地故障的極性,分析故障發生的原因。
(3)若二次回路有工作,或有設備檢修試驗,應立即停止。拉開其工作電源,看信號是否消除。
此(ci)處(chu)故(gu)障(zhang)排(pai)查(zha),可(ke)按(an)先(xian)定(ding)位(wei)到(dao)總(zong)路(lu)空(kong)氣(qi)開(kai)關(guan),再(zai)定(ding)位(wei)支(zhi)路(lu)空(kong)氣(qi)開(kai)關(guan)的(de)方(fang)式(shi),用(yong)分(fen)網(wang)法(fa)縮(suo)小(xiao)查(zha)找(zhao)範(fan)圍(wei),將(jiang)直(zhi)流(liu)係(xi)統(tong)分(fen)成(cheng)幾(ji)個(ge)不(bu)相(xiang)聯(lian)係(xi)的(de)部(bu)分(fen)進(jin)行(xing)查(zha)找(zhao)。
如果絕緣監測裝置有故障選線功能,可根據故障線路提示,進一步縮小故障範圍。
(4)對於不太重要的直流負荷及不能轉移的負荷,利用“瞬時停電”的方法,查該回路中所帶負荷有無接地故障。
(5)對於重要的直流負荷,用轉移負荷法,查該回路有無接地故障。
(6)查(zha)找(zhao)直(zhi)流(liu)係(xi)統(tong)接(jie)地(di)故(gu)障(zhang),應(ying)隨(sui)時(shi)與(yu)調(tiao)度(du)聯(lian)係(xi),並(bing)由(you)二(er)人(ren)及(ji)以(yi)上(shang)配(pei)合(he)進(jin)行(xing),其(qi)中(zhong)一(yi)人(ren)操(cao)作(zuo),一(yi)人(ren)監(jian)護(hu)並(bing)監(jian)視(shi)表(biao)計(ji)指(zhi)示(shi)及(ji)信(xin)號(hao)的(de)變(bian)化(hua)。利(li)用(yong)瞬(shun)時(shi)停(ting)電(dian)的(de)方(fang)法(fa)選(xuan)擇(ze)直(zhi)流(liu)接(jie)地(di)時(shi),應(ying)按(an)照(zhao)下(xia)列(lie)順(shun)序(xu)進(jin)行(xing):
①斷開現場臨時工作電源;
②斷合事故照明回路;
③斷合同信號電源;
④斷合附屬設備;
⑤斷合充電回路;
⑥斷合合閘回路;
⑦斷合信號回路;
⑧斷合操作回路;
⑨斷合蓄電池回路。
(7)在進行上述各項檢查選擇後仍未查出故障點 zeyingkaolvtongjixingliangdianjiedi。dangfaxianjiedizaimouyihuiluhou,youhuanludeyingxianjiehuan,zaijinyibucaiyongqubaoxianjichaiduanzidebanfa,zhizhizhaodaoguzhangdianbingxiaochu。
查找直流係統接地/絕緣故障是一個耗時費力的體力活,但根據上述查找方法,可以走很多彎路。不過直流接地/jueyuanguzhangzuikubidehaibushihaoshifeili,ershiguzhangduanduanxuxu,shiyoushiwu,zheyangjiuxuyaogenjujutiqingkuangjinxingjutifenxile,yibanhaishixuyaozaiguzhangjizhongpinfanchuxiandeshihou,jinxingzhazhao。
5.處理直流接地時一般注意事項
(1)禁止使用燈泡查找;
(2)發生一點接地後,原則暫停在二次回路上工作;
(3)不得造成另一點直流接地情況;
(4)使用儀表的內阻不低於2000 歐姆;
(5)采取瞬間斷電法時,應當防止保護誤動作,對於重合閘線路和備用自投電源要注意不能長時間斷電;
(6)拆(chai)解(jie)的(de)接(jie)頭(tou)應(ying)逐(zhu)一(yi)記(ji)錄(lu)下(xia)來(lai),以(yi)免(mian)恢(hui)複(fu)接(jie)頭(tou)時(shi)造(zao)成(cheng)接(jie)線(xian)錯(cuo)誤(wu)。原(yuan)則(ze)是(shi)誰(shui)拆(chai)解(jie)的(de)接(jie)頭(tou),誰(shui)恢(hui)複(fu),恢(hui)複(fu)時(shi)逐(zhu)一(yi)檢(jian)查(zha)記(ji)錄(lu)的(de)斷(duan)點(dian),避(bi)免(mian)遺(yi)漏(lou)接(jie)頭(tou)。
6.防範直流係統接地/絕緣故障的措施
如(ru)果(guo)直(zhi)流(liu)係(xi)統(tong)發(fa)生(sheng)接(jie)地(di)故(gu)障(zhang)將(jiang)會(hui)對(dui)電(dian)網(wang)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)與(yu)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)造(zao)成(cheng)非(fei)常(chang)嚴(yan)重(zhong)的(de)影(ying)響(xiang),甚(shen)至(zhi)套(tao)使(shi)設(she)備(bei)在(zai)運(yun)行(xing)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)出(chu)現(xian)斷(duan)路(lu)器(qi)的(de)誤(wu)動(dong)以(yi)及(ji)拒(ju)動(dong)或(huo)熔(rong)絲(si)熔(rong)斷(duan)等(deng)現(xian)象(xiang),因(yin)而(er)會(hui)擴(kuo)大(da)事(shi)故(gu)的(de)範(fan)圍(wei)。因(yin)此(ci),根(gen)據(ju)小(xiao)編(bian)多(duo)年(nian)的(de)從(cong)業(ye)經(jing)驗(yan),對(dui)直(zhi)流(liu)係(xi)統(tong)接(jie)地(di)的(de)分(fen)類(lei)、chanshengdeyuanyinyijiqiweihaijinxinglefenxi,bingduizhiliuxitongjiediguzhangdezhazhaoyupaichudefangfajinxingletanjiu,erzaizhiliuxitongzhongjingchangtaoshoudaoqihoudengwaipingziranyinsudeyingxiangerchuxianguzhang,weilegenghaodijiangdiguzhangdailaidesunshi,duiqijinxingtizaodeyufangshifenbiyao。yinci,zaijinxingrichangdeyunxingjianxiuweihugongzuoguochengzhong,yacaiqukexuehelidecuoshiduijiediguzhangjinxingyufang,congerbimianjiediguzhangdefasheng,baozhengshebeideanquanwendingyunxing。
(1)對施工工藝進行規範,從根本上避免直流係統接地故障的發生,最大限度的杜絕安全隱患;
(2)在對室外端子排以及輔助開關等二次設備進行清掃的過程中,可以對停電的機套進行充分的利用;
(3)要保證斷路器端子箱、斷路器機構箱、隔(ge)離(li)開(kai)關(guan)機(ji)構(gou)箱(xiang)等(deng)二(er)次(ci)電(dian)纜(lan)穿(chuan)管(guan)處(chu)的(de)封(feng)堵(du)性(xing)完(wan)好(hao),避(bi)免(mian)在(zai)陰(yin)雨(yu)以(yi)及(ji)大(da)霧(wu)天(tian)氣(qi)或(huo)者(zhe)是(shi)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)疏(shu)忽(hu)將(jiang)水(shui)流(liu)八(ba)而(er)造(zao)成(cheng)的(de)設(she)施(shi)浸(jin)泡(pao)等(deng)問(wen)題(ti),從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)直(zhi)流(liu)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing);
(4)對室外電纜而言,要加強對其的絕緣測試工作,及時采取相應的措施,避免直流係統接地事故的發生。
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