接地查找（通用9篇）
接地查找 篇1
摘要：直流系统作为变电站继电保护及安全自动装置、控制、信号、事故照明等系统的电源供给, 其重要性不容忽视。若直流系统出现故障, 轻则在变电设备发生异常时无法发出告警信息, 重则导致保护装置误跳开关或系统故障时保护拒动造成越级事故。而直流接地是直流系统最易发生的故障, 本文就如何查找直流系统接地故障略加探讨, 并就如何有效防范直流接地故障的发生提出些措施。
关键词：直流,接地故障,查找方法
直流系统发生接地故障后, 直接表现为常规站中央信号屏上“直流系统接地”光子牌亮, 警铃响。发“直流接地”事故信号并伴有告警音响。用万用表测量直流屏后“+”“-”输出端子, 一端为0V, 一端为220V则为金属性接地, 若一端为明显低与110V, 一端明显高于110V则为非金属性接地。并非所有接地故障都是持续性的, 部分故障为瞬间发生且出现频次较多, 经验表明瞬间多发的直流接地故障若未及时消除, 最终将发展为持续性接地故障。
1 直流系统发生接地故障的原因
变电站直流系统因分布较广, 既有室内部分也有室外部分, 且外露部分较多。电缆数目多, 且较长。所以, 很容易受尘土、潮气的腐蚀, 使某些绝缘薄弱元件绝缘降低, 甚至绝缘破坏造成直流接地。
1) 二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低, 年久失修、严重老化。或存在某些损伤缺陷如磨伤、砸伤、压伤、剥伤等。
2) 二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒 (电缆穿管) 进水, 使直流系统对地绝缘严重下降。
3) 小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障, 或在特定环境下遭受外力影响, 引起接地故障。
2 直流系统接地故障的危害
直流接地故障中, 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, 便有可能构成接地短路, 造成继电保护及自动装置的误动或拒动, 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。
1) 直流正极接地, 有使保护及自动装置误动的可能。因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通, 若这些回路再发生一点直流接地, 就可能引起误动作。
如图1所示:直流接地发生A、B两点时, 将1LJ、2LJ接点短接, 使ZJ误动作跳闸。A、C两点接地时, ZJ接点被短接而误动作跳闸。
2) 直流负极接地, 有使保护自动装置拒绝动作的可能。因为, 跳、合闸线圈、保护继电器会在这些回路再有一点接地时, 线圈被接地点短接而不能动作。同时, 直流回路短路电流会使电源保险熔断, 并且可能烧坏继电器接点, 保险熔断会失去保护及操作电源。如上图所示:直流接地故障发生在A、E两点时保险将熔断, 发生在B、E和C、E两点, ZJ线圈、TQ线圈被短接, 保护动作时ZJ、TQ不能动作, 开关将不能跳闸且保险将会熔断。同理, 两点接地开关也可能合不上。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。因此, 规程上规定直流系统在接地达到50V以上时, 应停止直流系统上的一切工作, 并进行选择查找接地点, 防止造成两点接地。
3 直流系统接地故障的查找方法及处理
直流系统接地故障的查找方法可分为两种:使用直流接地故障定位仪器查找和人工使用万用表查找。
直流接地故障定位仪的工作原理是:当直流系统发生接地故障或绝缘降低 (整个直流系统绝缘电阻小于报警整定值) , 直流系统电压监测装置发出警报时, 将信号发生器接入直流系统的正、负母线和地之间。信号发生器自动判断直流系统电压等级, 判断接地故障的极性、接地程度, 分析绝缘监测平衡电桥回路接线方式和平衡电桥的电阻取值, 形成信号输出的智能反馈, 向直流正负母线和地间, 发射出低频信号。通过故障检测器检测各回路对地绝缘的直流电源漏电流, 并模拟显示接地回路绝缘状态, 判断出接地故障回路 (支路) , 并继续沿故障回路 (支路) 检测出接地故障, 将故障点准确定位。
由于我公司目前尚未使用过此种仪器, 对其的实用性和安全性在此不加评论, 仅就人工使用万用表查找故障的方法略加探讨。
人工查找直流接地故障的一般顺序和方法:
1) 首先分清接地故障的极性, 大致分析故障发生的原因。了解接地前有无停送电或倒闸操作, (多数在操作后发生直流接地的, 故障点都在此操作间隔上) 近期是否有大风或雷雨天气, (判断故障点是否处于室外) 。若站内二次回路有工作, 或有设备检修试验, 应立即停止
2) 采取拉路检查的方法缩小故障范围。先大致判断出接地故障存在的范围即是信号电源还是控制电源, 再逐一进行拉路。先取下信号保险, 看接地现象是否消失, 再取操作保险, 无论取下保险后接地是否消失, 都要在3S内恢复保险。若直流系统之间保持着独立, 既信号、控制回路没有混接现象, 各间隔之间没有混接, 此步很快即可完成。
3) 具体操作时由一人进行取 (给) 保险的操作, 另一人使用万用表直流档位在任一直流电源处进行测量 (正接地时测量正电源处, 负接地则测量负电源处) 。若取下某一保险后, 万用表指示由0V突变到70~80V左右, 即可判断出接地点在此间隔内及处于信号回路还是操作回路了。因保险取下时间短, 接地故障只是瞬间消失, 直流母线电压不能马上恢复至“+”“-”110V, 在加上万用表的灵敏度问题, 所以表头指示只能达到70~80V左右。这一步能否准确迅速的完成, 取决于工作人员对站内直流系统的熟悉程度和对故障综合判断的能力。
4) 判断出接地点所处间隔后, 应检查有无环网点, 有则需解开环网点进行下一步检查。然后采用逐段排除法进行故障点定位, 既在此间隔直流外回路上任一点将二次线从端子排上解下, 用万用表测量二次线头上的电压 (图2所示) , 若为0V则说明接地点在此线头与电源端之间, 若为110V则说明接地点在二次线接线端子排与背离电源端之间。判断出方向后, 再采用此方法一路查找下去, 直到找到两个点A、B。A点确认出接地点在A与电源端之间, B点确认出接地点在B与背离电源端之间, 则故障点就处于A、B两点之间。这一步检查存在大量的工作量及危险性, 在解线与接线的过程中极易造成直流第二点接地或误碰其他设备, 轻则造成保险熔断, 重则造成开关误跳。因此要求工作人员小心谨慎, 并对操作、信号等二次回路了如指掌, 明白每根二次线的作用及走向, 否则面对众多的二次线犹如大海捞针毫无头绪, 也极易造成事故。
5) 再次解开A、B两点接线进行绝缘测试确认绝缘下降或遭到破坏后, 找到备用芯线进行更换。若已无备用芯线, 或备用芯线绝缘也已破坏, 只有更换整根电缆进行处理了。多数的直流接地故障, 按照以上的步骤和方法均可顺利排除。
4 检查中应注意的安全事项
1) 拉路检查时, 应经调度同意, 时间不得超过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、光字牌和万用表指示情况综合判断。
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) 在已有一点接地的情况下, 不得使用万用表的通断档位进行测量。
7) 必要时在拉路前, 解除可能误动的保护, 操作电源恢复后再投入保护。
5 防范直流系统接地的措施
根据笔者现场处理的直流接地故障总结, 我局多数的直流接地故障是由于二次电缆绝缘下降或遭到破坏引起, 且故障点处于室外隔离刀闸处的较多。分析原因主要是电缆敷设穿管、或剥线时, 外绝缘层遭到破坏, 在室外气候的影响下, 极易绝缘受损引发直流接地。因此在日常的运行检修维护工作时, 采取些措施来避免接地故障的发生对保证设备的安全运行是有必要的。
1) 规范施工工艺, 从源头上避免埋下隐患。
2) 利用停电机会对室外端子排、辅助开关等二次设备进行清扫。
3) 保证断路器端子箱、断路器机构箱、隔离开关机构箱等二次电缆穿管处封堵完好, 避免雨水流入造成浸泡。
4) 加强对室外电缆的绝缘测试工作, 在绝缘开始下降还未遭到破坏前, 采取措施, 避免直流接地的发生。
6 结语
直流系统接地故障严重影响到系统的安全稳定运行, 因此正确掌握直流接地故障的查找和排除方法是很有必要的, 以上为笔者在现场工作中总结出的一些经验, 望能够给同行们在工作中带来一点帮助。
接地查找 篇2
HXD3型机车辅助电路接地故障的查找和处理
针对HXD3型机车运用途中发生的辅助电路接地故障,分析电路原理,说明故障接地点的查找方法,并提出机车运用途中和入库后的故障处理措施.
作 者：钟晓军 ZHONG Xiao-jun 作者单位：上海铁路局南京东机务段,江苏,南京,210046刊 名：电力机车与城轨车辆英文刊名：ELECTRIC LOCOMOTIVES & MASS TRANSIT VEHICLES年，卷(期)：33(1)分类号：U269.6关键词：HXD3型机车 辅助电路 接地 杳找 处理
试论直流接地故障与新的查找方法 篇3
【关键词】直流系统直流接地直流绝缘检测
一、直流系统接地故障概述
直流电源作为电源的一种，其最主要的特征就是带极性，即电源正极和电源负极。直流电源不同于交流电源，它没有真正的“地”，它的“地”只是一个概念（一般称中性点）。直流电源正极和负极相对大地之间存在一定的绝缘电阻，这个电阻值有一定的范围，且不能低于规定的数值。如果这个绝缘电阻值低于规定的数值，就很容易发生直流电源正接地故障或者负接地故障。
直流系统所接的设备较多，被广泛应用在发电厂或者变电站，其有着回路复杂的主要特点，在长期的运行过程中经常会因为某些因素变化而出现问题。例如，周围环境气候发生变化、电缆或者接头在长期使用过程中发生老化等，这些因素将无一例外的导致直流系统接地。如果系统存在着一点接地故障，对于设备或系统的正常运行并不能产生什么影响，如果存在着两点或者两点以上的直流接地故障，系统中的保护装置就会出现误动或者拒动的情况，严重影响设备和人身安全。
经过调查显示，在电气故障中，因为直流接地而产生的故障位列第一，所以为了保证电气设备的安全运行，就必须对其潜在的威胁予以排查。目前，直流系统发生接地故障时，直流系统绝缘检测装置就会发出报警，但报警功能依然不够具体，这就需要我们人为的进一步查找具体故障点并排除。因此，研究新的、更快更安全的查找方法势在必行。
二、常用直流接地故障检测方法及存在的问题
直流接地故障的检测步骤有三个。第一，通过对直流接地电阻数值来进行判断，看其是否在规定的范围内，如果不在规定范围内，那么便存在直流接地故障。第二，对接地故障的支路进行判断。第三，对直流接地故障点的具体位置进行查找。
迄今为止，我国直流接地故障最为常用的检测方法主要有两种，分别是电桥法和注入低频交流信号法。
（一）电桥法
电桥法是直流接地故障进行检测的方法中，使用频率较高的一种。其基本的工作原理是在直流系统中设置一个人工搭建的电桥，電桥包括两部分，一部分是直流电源正、负极对地产生的绝缘电阻，另一部分是人为设置的两个电阻。当系统正常时，电桥会处在平衡状态；当系统中某一个部分存在接地时，电桥就会失去平衡，并自动发出报警信号。然而这种方法存在着一定的缺陷：第一，当正负极绝缘电阻的数值已经非常之低且两个数值相当接近，即使已经超过规定标准，电桥仍然会处于平衡状态。第二，当正负极对地绝缘电阻数值都很大，但在规定标准范围内，而且两个数值之间差非常大的情况下，就会导致电桥失去平衡，发生误报警现象。第三，即使该方法能准确的检测出系统存在故障，也不能对绝缘电阻的数值进行计算。第四，这个方法并不能有效的判断出接地故障的支路位置，对于接地故障点也难以正确的找出。
众所周知，这种方法投资成本少，设置的电路结构简单，使用方便，但是由于以上的几种缺陷的存在，导致了该方法的精确率难以保证。因此，在要求不高的场合（可以拉开回路等）使用还是可以的，要求高的场合（不能断电或拉开回路等）就难以胜任了。
（二）注入低频交流信号法
与电桥法一样，注入低频交流信号法也被广泛的应用于对直流接地故障的检测。其理论依据是，在直流母线和大地之间注入一个低频的交流电压源，通过电压源可以产生相应的低频交流电流。根据低频交流电压和电流值可以算出直流母线对地绝缘电阻的数值，通过低频交流电流的流通路径，对接地故障的发生地点进行判断，并确定故障点的位置。这种方法可以分为定频法和变频法两个方面，采用定频法比较简单，只需要对低频交流电流进行检测，慢慢的在整个装置中进行扫描，如果装置没有接近故障点，那么检测出的低频交流电流值会非常平缓，没有明显的变化，但是如果该装置从接地故障点旁通过，那么互感器的输出会出现显著下降的现象，通过这种方法，可以准确的对故障点的位置进行判断，相比于电桥法具有一定的进步。另一种是变频法，首先需要对两个频率下的低频电流的有效值进行检测，并间接算出接地电阻的数值，装置没有接近故障地点之前，接地电阻的数值会几乎保持不变，如果该装置接近了接地故障点，接地电阻的数值会持续增加，通过这种方式，也能够对接地故障点的具体位置进行确定。采用注入低频交流信号法虽然能够准确的对接地故障点进行探测，但是探测结果明显会因为电容的介入而深受影响，所以当系统分布电容很大时，使用这种方法就难以对接地故障点的具体位置进行查找。与电桥法一样，该方法具有一定的局限性。
三、直流接地故障检测的新方法
采用注入低频交流信号检测法时，目的是为了系统能够达到检测精度的标准，在进行检测之前需要对交流信号的幅值及频率进行控制，保证装置系统能具有一定的精度和稳定性，从而导致了交流信号源电路具有一定的复杂性。另一方面，因为电容的存在，对交流电流信号的幅值和相位进行检测也比较复杂。检测的精度会出现偏差，导致了检测出的数值难以进行引用。除此之外，如果向直流系统注入了交流信号，将会导致在直流系统中存在着一个对其性能产生干扰的因素，交流信号会对直流系统产生一定的负作用。在对直流系统进行检测的过程中，当信号幅值和精确度提高的时候，在直流系统中经常出现误动作，这就导致这种方法在实际应用过程中不具备优势。为了对低频交流信号检测法的缺点进行克服，本文就从直流系统接地电阻的数值检测、接地故障所在支路判断、接地故障点查找这三个方面进行分析。
（一）直流系统接地电阻的数值检测
检测方法是采用开关和限流电阻，将直流电源的正、负级母线分别接地（假设正接地为第一支路；负接地为第二支路），然后测出流过开关与限流电阻之间的电流数值，并进一步确定直流系统正、负极对地电阻数值。如果将第一支路中的开关合上，第二支路中的开关断开，就可以测出第一支路电流。同理，将第一支路中的开关断开，第二支路中的开关合上，就可以测出第二支路电流，然后根据欧姆定律及数学方程式，就可以算出直流系统一点或多点对地电阻数值。
这种新方法具有以下优点：第一，能够将正负电极对地电阻数值进行直接求出，并保证了计算出数值的真实性和精确性。第二，检测精度不会因为电容的介入而影响检测数据的真实性。
（二）直流系统接地故障所在支路的判断
采用这种方法能够对直流接地故障发生的所在支路进行判断。假设直流系统中的正极发生了一点接地故障，我们暂且称其为第三支路。如果将第一支路的开关断开，第二支路的开关合上，那么第三支路中的接地电阻，经大地与第二支路限流电阻串联，在直流正负母线间形成了闭合回路。如果第一支路和第二支路的电流互感器的总电流效应为零，那么第三支路的电流互感器的总电流由直流接地电阻引起，只要接地电阻的数值能够保证，不会超过一定的范围，就能保证第三支路传感器电流大于霍耳传感器的死区，这样，第三支路的传感器也就为装置提供一个非零的电压值。这个非零电压值具有被装置获知的作用，进而也就完成了对接地故障发生的支路进行判断。如果接地故障发生在直流系统负极的一点上，那么，可以将第一支路的开关闭合，第二支路的开关断开，并根据输出不为零的、不同的地点的传感器，来对接地故障发生的具体支路进行准确的判断。
（三）直流系统接地故障点探测的新方法
在这种方法下，被利用的接地故障点探测器其实就是一个直流小电流传感器，通过上面的方法对接地故障的发生支路进行判断，假如故障就发生在第三支路的正极，那么可以對第一支路的开关断开，第二支路的开关闭合，为了将第三支路的正负极的两条供电线缆进行卡住，并从开端往后捋，就需要使用钳型毫安电流霍耳传感器。因为在装置中通过的是直流电流，直流电流在接近故障点之前，电流表的读数不会发生改变，如果装置接近或者越过故障点的时候，电流表的读数会突然为零，通过这种手段可以便捷有效的找出故障点的具体位置。另外，如果是负极出现了故障，同理，只需要将第一支路的开关合上，第二支路的开关断开，通过这方式能够迅速的找到故障点，并且不会受到系统分布电容的影响，使得准确率极大的提高。
四、新方法在直流接地故障查找过程中的直接应用
电压为110V的直流系统和48v的通信电源的某站，直流系统的两个部分都控制电源，一部分是交流500KV，而另一部分是交流220kv。由于设备老化，导致直流系统出现了接地故障，所以应用接地探测仪，并根据220KV继保小室的直流绝缘检测装置的报警，在直流第一段和直流第二段都存在着直流正极接地的现象，两点的接地都发生在直流一段，如果把这两段同时拉掉，报警装置会停止，这就表明，在直流二段存在着寄生回路。给检测带来难度。因此采用对直流母线对地电阻进行检测，对母线的绝缘系数和变化进行判断，从而明确了查找方向。
五、总结
作为电气设备中最大的故障，直流接地严重影响电气设备的正常运行，在我国目前使用的检测手法主要有电桥法和注入低频交流信号法，然而在实际应用中，这两种方法都存在着一定的缺陷，因此，通过直流系统接地电阻的数值的计算，可以得知接地故障到底存在哪一条支路上，并对接地故障点进行找出，这种方法在应用过程中的准确性和便捷性方面都有重大提升，可以被广泛应用。
参考文献
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直流接地故障分析及查找方法 篇4
电力系统中直流系统是十分重要的电源系统,但也容易受到各方面的影响发生直流接地故障。当直流系统单点接地时,不会对信号回路、控制回路、自动装置、继电保护及事故照明等设备造成误动作或拒动作,但这样的隐患必须及时消除,否则可能发展成为两点接地,这样将会引起上述事故,产生严重的后果。由此可见,直流系统的可靠性及安全性直接影响着整个电力系统的安全,然而目前对直流接地的文献、参考资料等都很有限,当出现直流接地故障时,往往大多数时间凭借个人经验来处理,如何安全、快速、准确地找到接地故障位置,及时解决并消除故障恢复直流系统正常运行,是我们当前需要分析和掌握的技术。
2 直流接地故障的原因
直流系统容易受到各种因素(如系统分布范围广、设备外露部分多等)的影响,在灰尘、湿气的作用下容易造成绝缘元件绝缘降低,导致直流接地故障的发生。直流系统接地故障发生的主要原因如下几方面:
2.1 自然因素
(1)直流系统、电气设备及二次回路处于阴雨、潮湿的气候中,容易造成电气设备对地绝缘性能严重下降,引起直流接地故障。
(2)小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障。
2.2 人为因素
(1)因检修人员疏忽大意造成直流接地故障。
(2)由于电力系统设计错误或基建安装接线错误造成直流接地故障。
(3)设备本身缺陷,引起直流接地故障。
(4)电力系统运行多年以后,二次回路绝缘材料严重老化、绝缘性能降低,造成直流接地故障。
3 直流接地故障危害
直流接地可分为单点接地和多点接地,其中单点接地对直流系统影响不大,但多点接地危害做大,可能造成严重后果。
3.1 直流正极接地
有可能引起保护及自动装置误动作。合闸、跳闸线圈及继电器线圈正常与负极电源直接接通(正极接通即动作)。如果原直流系统中存在正极接地,正极回路再发生一处接地,就可能引起误动作,动作原理见图1。
在直流系统中,如果A、B两点同时接地时,在将继电器前的接点短接,则会导致继电器误动作引起跳闸。这样的直流接地情况可导致误报警、保护误动等现象。
3.2 直流负极接地
可能使保护及自动装置拒动。跳闸线圈、继电器线圈正常与负极电源直接接通,正极电源通过接点接通。如果原直流系统存在负极接地,正极回路也发生一处接地,就可能引起装置拒动,动作原理见图2。
在直流系统中,如果A、B两点同时接地时,则会造成继电器拒绝跳闸。这样的直流接地情况可导致保护及自动装置拒动,从而导致严重的事故。
4 直流接地查找方法
结合现场实际情况,直流接地查找的方法通常采用以下几种方法:
4.1 电桥法
电桥法原理简单,应用广泛。主要应用于母线监测,可以监测到直流系统中正负电源对地的绝缘情况。
(1)平衡电桥检测法.如图3所示,当开关Q1、Q2长期闭合,且对地分压电阻R1、R2阻值相同,当正负母线对低电阻Rx、Ry为无穷大时,系统无接地。
(2)非平衡电桥检测法。如图3所示,当R1=R2,开关Q1、Q2交替闭合,如Q1闭合Q2断开,测得U1、U2;Q1断开Q2闭合,在次测得U1、U2,这样可以求出正负母线接地电阻Rx、Ry。
综上所述的两种方法,平衡电桥法其局限性在于,当监测多点接地时可能产生较大误差,可能存在动作死区;非平衡电桥法属于动态监测,但其检测速度慢,容易受到接地电容的影响,精确度大大降低。
4.2 低频信号注入法
该方法是在直流系统母线与大地之间定时注入低频交流信号,根据交流电流信号的流向查找接地故障来实现接地监测。
(1)定频法。其工作原理是在接地故障点,向直流系统的正负两极注入一个低频交流信号,在使用电流互感器逐个检测直流系统中每个支路电流,如果电流互感器电流相互抵消,则支路没有发生接地故障;如果电流互感器电流不再平衡,则测量接地点的交流电流值,计算得到绝缘电阻阻值,通过与设定值比较,判断该点是否发生接地故障。该方法简单,容易实现,主要用于便携式检测装置。缺点是检测结果受系统分布电容影响较大,可能会出现误判。
(2)变频法。该方法是针对分布式电容对检测结果影响较大而提出的。其原理是在定频法的基础上,向直流系统正负极注入两个相同幅值、不同频率的低频交流电压信号,通过钳形电流表观察直流系统中各支路电流大小的变化来查找接地点。接地电阻或交流线路随着对地分布电容的增大,会导致无法查找接地支路。这样加低频交流信号会增大直流系统电压纹波系数,从而影响直流系统的安全运行。
4.3 直流漏电检测法
直流漏电流检测法主要是通过测量直流系统的一条支路在正极流出的电流值以及在负极流入的电流值,若无接地点,则两电流幅值相等,方向相反。
直流漏电流检测法的优点是不注入干扰源,不受分部电容影响,以操作电源为检测电源。缺点是当对正负母线频繁切换接地电阻,容易形成漏电流回路,造成保护装置和控制设备的误动作。
5 结论
直流接地系统对电力系统安全运行具有重要的影响,因此了解直流接地发生故障的原因以及危害,对于直流接地故障查找和排除是非常必要的,熟练的掌握快速查找和处理直流接地故障,可以保证设备的安全运行,确保电力系统的稳定安全运行。
参考文献
[1]李红梅,张贺伟,胡立峰.直流系统接地检测问题分析及改进[J].电力情报,2002(03).
[2]陈卫容,曹素红,陈炎明.变电站直流接地故障查找的方法和步骤[J].工程技术.
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[4]刘晓忠,王宁国,李靖波.变电站直流接地原因及预防措施[J].电力安全技术,2009,11(03):56.
直流系统接地的查找与分析 篇5
1 发生直流接地的原因
1.1 外部因素
直流回路在运行中常常受到多种不利因素的影响, 如雨天或雾天可能导致室外的直流系统接地或绝缘降低引发直流接地。直流电缆受到外力挤压、直流系统绝缘老化可引起接地, 电缆穿管进水导致冬季电缆冻断造成接地等。
1.2 内部因素
因设计上或人员失误造成的接地。如在带电二次回路上工作将直流电源误碰设备外壳;在电缆沟施工将控制电缆损伤造成接地;室外外部控制设备未加防雨罩、二次回路漏接线头、误将控制电缆外皮绝缘损伤, 施工时交直流混用同一电缆引发直流接地等都为直流接地留下隐患。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。
2 电厂直流系统绝缘监查系统的配置
我厂采用的是微机直流系统绝缘监测装置来监测直流系统的运行状况, 微机直流系统绝缘监测装置有如下优点:
a.被测直流系统母线电压低于电压下限或高于电压上限时能发出报警信号。
b.被测系统正、负极母线对地绝缘电阻低于整定值时年发出报警信号。
c.分别测出并数字显示直流系统正、负极母线对地电压值和绝缘电阻值。
d.当母线对地绝缘电阻值降低时, 发信号, 并自动投入频率为15~25HZ, 幅值为7~8V的正弦波信号源, 自动巡查各支路阻抗和容抗的情况。
e.在系统中存在较大分布电容的情况下仍能保证电阻显示精度。
2.1 接地查找
2.1.1 接地查找的原则方法
发生接地后, 微机直流系统绝缘监测系统会发出“直流接地”信号, 当看到“直流接地”信号时, 首先应了解现场有无造成接地的工作, 然后检查微机直流系统绝缘监测仪的指示情况, 根据系统提供的数据判断接地极和接地支路, 然后分段查找。对于不能由微机绝缘监测装置的监测的接在直流母线上次要支路, 如事故照明、试验电源可用拉路法进行查找。
查找接地时要根据当时的系统运行方式、倒闸操作情况、气候影响判断接地点的位置, 应尽量一步到位, 缩短查找时间。当判断不出接地点时要进行拉路。
对变电站的设备讲, 室外设备发生直流接地的几率非常大, 几乎占总数的80%以上。开关端子箱、地刀闸机构、密度继电器、储压筒压力监视器若密封不严或关闭, 容易发生直流接地;变压器、电抗器的温度计绝缘下降或密封不良容易接地;外部紧急跳闸按钮等设备由于下雨渗水很容易产生直流接地, 所以外部紧急跳闸按钮需加防护罩, 达到防雨又防止误碰的作用。
在直流接地的查找过程中, 万用表时必不可少的主要工具, 用万用表测直流回流对地电压时要选好档位和量程, 并保证接地点接地良好。对于220伏直流系统, 正常时正、负极地电压为110 V左右, 若某一极100%接地时对地电压降为为零, 而另一极对地电压则变为220V。某一极不完全接地时则该极的对地电压在0-110V之间。非完全接地的情况, 在可靠断开直流保险后可用摇表进行摇测。
2.1.2 用拆端子法查具体接地点
当确认某一支路接地时, 不能仅用分别拉保险来判断, 有时一极接地取下该极直流保险后立即变成另一极接地, 这是由于正负电源之间通过继电器或电阻等元件相连所致。最直接有效的方法是带电拆端子法, 即将连接在一起的带电各部分逐一甩开, 看接地是否消失。拆端子法应选准地点, 而且要有专业人员配合, 对我站来讲最好从操作继电器屏的端子排处进行, 因到保护屏和配电装置等各个地点的接线都在此处汇集。一般情况下, 常见的发生接地的部位是基本一致的, 拆端子之前应对照图纸仔细分析, 确定一下大致范围。要本着先主干后分支, 先信号后控制的原则, 一级一级地查找, 我站白东南线停电检修, 在开关传动试验手动合闸时发现有“直流瞬时接地”信号发出, 微机绝缘监测装置确定正极80%接地, 但不久后消失, 再次传动又发生该现象, 用拆端子法确认为开关端子箱内有接地, 但现场检查未发现, 拉开直流后用1000V摇表摇绝缘发现有放电声音, 检查发现合闸回路有一隐蔽的废线头与端子箱外壳似碰非碰, 将此线头拆除后接地消失。
某一日微机绝缘监测装置发出接地信号, 确定正极100%接地, 并检测为我站500千伏母电压互感器支路, 拆端子未发现问题, 最后在I母接地器机构的电缆中发现问题, 原来该电缆为交流直流混用, 绝缘击穿后造成直流正极串入交流N, 更换电缆后恢复正常。
拆端子法查接地具有一定的专业性, 较难掌握, 需要有较高的技术业务水平, 因设备处于运行状态, 弄不好会造成再次接地, 触电、短路以致于保护误动。如1996年8月19日, 我站220伏直流发出“I母接地”信号当时无微机绝缘监测装置, 只能靠拉路寻找接地, 在拉开1号主变公共侧电源时, 由于1号主变直流接线混乱, 有穿插现象, 运行人员未考虑周全未退出主变低阻抗保护, 结果造成主变跳闸的事故。
某些条件下, 发生直流接地时可能产生一些设备误发信号现象, 这也可作为接地的判断依据。如我站在2001年2月份发现2号主变发出“温度”信号, 同时微机绝缘监测装置发出“直流接地”信号, 当时负荷不大, 现场检查主变本体油温度不高, 认定是电阻温度计发生正极接地, 导致温度重动继电器动作发出信号, 解开主变端子箱内198号端子后, 接地消失。
2.1.3 多点接地
如果直流系统存在多点非金属性接地, 微机绝缘监测装置可将所有接地支路找出。如果在这些接地点中存在一个或一个以上的金属性接地, 微机绝缘监测装置只能寻找距离该装置最近的一条金属性接地支路。这是因为信号源发射的信号波已被这条支路短路, 其它的非金属性接地点和离该仪器较远的金属接地不再有信号波通过, 故其他接地点是查不出来的, 只有先将最近的一条金属性接地支路故障排除后, 才能依次寻找第二条最近的金属性接地点, 依此类推, 直至将所有接地支路找出。
对于两点及多点接地, 需同时断开两路或几路直流回路, 接地才能消失。要注意断开每一路接地点时, 观察直流电压恢复升高的情况, 从而将接地点一路一路的消除。
拉路时, 本着先室外后室内的原则, 在切断各专用直流回路时, 切断时间不得超过3S, 此时不论回路接地与否均应合上。当发现某一专用回路接地时, 应分别取下各支路保险。
2.1.4 采用微机绝缘监测装置的几点不足之处
出现下列情况 (直流母线接地;接地支路未穿套互感器;系统绝缘等值下降) 时, 装置发出直流系统绝缘降低信号, 但不能查出接地支路, 此时只能采用拉路法进行查找。
当所接地的电缆过长时, 有可能出现误报多条回路接地当我站两条220伏直流母线并联运行时, 须退出一套装置, 使部分支路失去巡查功能, 但母线接地时任能够可靠发现。
2.2 查接地注意事项
2.2.1 做好异常处理准备
拉路时应事异常处理的准备工作, 如我站2号主变冷却器控制直流取自整流型保护直流, 在整流型保护直流消失时将造成主变冷却器全停, 故拉路前必须准备充分, 一旦冷却器全停要手动投入。
2.2.2 防止保护误动
一般的保护装置出于反措的要求一般都有防止直流电源消失保护误动的措施, 对重要设备事先要采取措施如申请调度断开保护跳闸压板, 退出高频保护等。
摘要：在电厂日常运行维护和异常处理工作中, 最复杂的就是直流系统接地的查找与处理。针对这一问题进行了论述。
直流接地查找造成事故扩大分析 篇6
某装置直流控制电源由浙江三辰PGD系列直流电源屏供电,中压配电柜断路器是由ABB公司的VD4系列控制,中压配电柜的保护器由上海AREVA电力自动化有限公司的Micom P140系列、Micom P240系列保护。当变配电室发生直流接地时,处理的方法不得当,造成事故的扩大,不仅影响了装置的正常生产,还有可能造成装置设备的安全隐患。本文就直流系统发生接地后的两起事故进行分析。
2 拉开负荷开关造成装置停工
2.1 故障现象
直流屏报警哨响,检查发现直流系统报接地故障。在采用拉开关查找接地点片区时,使运行设备失去控制电源,断路器失压脱扣动作造成装置造粒系统停工。
2.2 处理过程
直流屏报接地故障,查看两台直流屏的运行情况,是在并机运行,在断开控制母线联络开关和合闸母线联络开关后,1#直流屏所带负荷有接地故障。查看1#直流屏所带负荷,6kV前装置系统在运行,后造粒10kVⅠ段系统在停工,0.4kV系统在运行。运行设备不能采用直接拉直流屏负荷开关的方法查找,为了避免运行设备在无直流控制方式下运行,以防事故的扩大。对停工设备就可以采用直接拉直流屏负荷开关的方式排除是否接地。在拉开10kVⅠ段控制电源后,发现10kVⅡ段系统失去控制电源,电动机断路器失压脱扣动作,造成10kVⅡ段造粒系统停工,使事故扩大。
恢复生产后,就10kV两段系统直流电源进行了改造,将10kVⅡ段系统的直流电源由2#直流屏供电,避免了误断开直流电源控制总空开造成装置停工。
2.3 原因分析
在查找直流接地故障时,对一部分停工的设备采用直接拉直流屏负荷出线空开的方法排除是否有接地点,没有查清该直流屏负荷空开标签标明的负荷和现场实际相吻合。断开的直流屏出线负荷空开标签不明确,只标明10kVⅠ段控制电源,没有标明带10kVⅡ段控制电源(10kVⅡ段控制电源引自10kVⅠ段),从而造成事故的扩大。所以在拉直流屏出线负荷空开时,必须确认标签标明的负荷和现场实际所带负荷一直时,才能直接拉空开,不确定时,以防事故扩大,不要直接拉直流屏出线负荷空开。
3 拉开保险造成变压器停运
3.1 故障现象
巡检人员在某装置配电室巡检时,听见直流屏报警哨响,检查发现直流屏报接地故障。在查找接地点过程中,将直流屏接地保险取下后,该装置一台变压器故障跳闸,跳闸变压器综合保护器显示变压器重瓦斯动作。
3.2 处理过程
新区某装置在变电所送电调试过程中,直流屏报警,直流控制回路发生接地,在查找故障过程中,取下直流屏接地系统正保险时造成该装置变压器开关柜断路器跳闸,检查发现是本开关柜的Micom P141保护装置输入光耦线路发生接地,造成保护的误动作。
3.3 原因分析
直流屏的绝缘监测是在系统正常运行时实时监测正负母线的对地电压,测算母线绝缘电阻值,如图1左侧部分。变压器重瓦斯接点给综合保护器K500光电耦合器信号,表示变压器重瓦斯动作,使断路器跳闸,如图1右侧部分。
取下直流屏接地系统正保险时造成该装置变压器开关柜断路器跳闸,经分析是综合保护器K500光电耦合器的5处接地,和直流屏的接地形成回路,使K500光电耦合器触发,变压器误动作。用万用表测的直流屏正母线对地:+205.0V,负母线对地:-18.46V;光耦端电压6和5之间为204.5V。
4 结论
小电流接地系统故障分析和查找 篇7
1小电流系统正常及异常情况下电流电压分析
小电流接地系统包括中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地三种方式。出于保护设备、可靠供电考虑, 35KV系统接地电容电流小于10A、6-10KV系统小于30A, 中性点不接地;35KV系统接地电容电流大于10A、6-10KV系统大于30A, 应采用中性点经消弧线圈接地。
1.1中性点不接地系
1.1.1正常运行时各项分析
如图1。
1.1.2 A相接地故障时各项分析
如图2。
1.1.3中性点不接地系统单相接地的特点
从以上图示对比, 经过计算可得出以下结论:
(1) 发生单相金属性接地时, 接地相A相对地电压即为零, 中性点转移至接地点, 同时对地电压升高为相电压, 非故障相对地电压升高为线电压。故障相对地电容被短接, 非故障相B、C相对地电容上的电压和流过的电流升高至倍。系统内出现零序电压, 大小等于系统正常工作时的相电压。
(2) 非故障线路的零序电流3I0的大小与本线路的接地电容电流相等;故障线路的零序电流3I0的大小与所有非故障线路的零序电流3I0之和等值, 也就是零序电流大小值为所有非故障线路的接地电容电流之和。
(3) 各正常运行线路亦存在电容电流, 大小取决于该线路的对地电容, 而对地电容的大小与线路的结构有关, 与负荷大小及系统短路容量无关。一般的对地电容的大小与线路的长度成正比, 与线路的对地距离 (高度) 成反比。
1.2中性点经消弧线圈接地系统异常情况下电流电压分析
中性点不接地系统发生单相接地时, 接地点将通过接地线路网络的全部对地电容电流。如果接地时电容电流相当大, 就会在接地点产生间歇性电弧, 引起过电压, 从而使非故障相对地电压继续增加较大幅度, 在电弧接地过电压的作用下, 可能导致绝缘损坏, 造成两点或多点接地短路, 使事故扩大。在电容电流较大的网络, 较多采用中性点经消弧线圈接地过补偿调节调节方式, 利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的电容电流, 避免系统振荡, 同时使接地故障电流减小, 以致自动熄弧, 保证继续供电。如图3所示。
与上述正常工作时各项图示对比, 经计算可知有如下结论:
(1) 在消弧线圈接地电网中发生A相单相接地故障时, 补偿原因接地各类现象类似于完全金属性接地, 故障相对地电压为零, 非故障相对地电压为电网线电压, 电网出现零序电压, 它的大小等于电网正常工作时的相电压, 消弧线圈两端电压为零序电压。
(2) 非故障线路3I0大小等于本线路的接地电容电流, 在过补偿的情况下, 故障线路3I0等于残流与本线路接地电容电流的绝对值之和。
变电运行现场实际较多采用过补偿方式, 这种方式避免谐振过电压同时亦给系统增容扩建, 日后大负荷情况下补偿留有裕量。当消弧线圈容量不足, 或者电网接地电容电流过大需要装设消弧线圈而暂时未安装时, 系统内较多做法是采用分割电网的方法以满足系统需求。
消弧线圈的安装地点一般安装在电源变电站变压器中性点;电源变电站变压器该侧为三角形接线时, 也可安装在用户变电站内;再有被广泛应用的就是装设接地变压器。小电流接地系统单相接地时不构成短路故障, 不破坏线电压的对称性, 不影响用电设备的运行。系统出现零序电压, 绝缘监察装置报警。
小电流接地系统单相接地时, 允许带接地点继续运行不超过两小时, 但应尽快消除, 以避免由于非故障相对地电压升高, 造成系统绝缘薄弱环节损坏而形成多相接地短路故障或设备损坏。接地相对地电压降低, 其他两相升高;经消弧线圈接地时, 消弧线圈两端电压升高, 电流增大;弧光接地时接地点会出现弧光和放电声, 同时较多伴随系统过电压。系统内各点电压与故障点的距离基本没有关系, 各点电压基本相同, 所以连接在系统上的各个变电站对故障的现象表现基本相同;
2异常处理
变电运维人员需根据表计或监控系统电压指示的实际情况, 判断故障相别及接地性质, 及时进行汇报获取线路对侧相关信息, 并做好记录;现场查找故障点时, 务必要穿绝缘靴, 接触构架需戴绝缘手套, 并保持规定的安全距离, 检查站内一次系统有无明显故障点。
2.1一般接地查找办法
2.1.1分割电网, 确定故障范围
双母线或单母线分段接线并列运行时, 根据调度指令拉开母联或分段开关, 将电网分割成两个独立的系统, 以确定故障点在哪一部分, 确定故障范围后应恢复原运行方式。
2.1.2试拉可疑线路, 找出故障点
根据调度指令, 按照试拉原则, 逐条试拉故障范围内的线路, 直至找出故障点。线路试拉后, 无论有无故障点, 都要立即恢复供电。变电站接某些重要用户不允许中断供电, 对这类用户不宜采用试拉的方法, 如接线未单母线且各类方法均查找不出, 可与对方调度联系, 做好推拉应急推拉准备, 重要用户线路对侧亦可配合进行倒母线、解列进行确认本线路接地情况。如在双母线接线情况下, 可采用将故障母线上的线路逐条倒至无故障母线的方法;
2.2特殊接地点的查找
小电流接地系统部门线路不装设B相电流互感器, 考虑到实际的接线再加上结合一般的查找办法就都可以找到接地查找的方式, 现就常见的四种情况做说明。
2.2.1两条线路同名相接地
如按照单条线路接地推拉无效后, 可进行单母线接线采用试拉后不再送电的方法, 双母线接线采用逐条线路倒母线的方法排除。
2.2.2母线接地
单母线分段接线需在解列运行后采用试拉所有元件后不再送电的方法查找, 双母线接线采用逐条线路倒母线的方法排除, 直至停完整条母线继续接地。
2.2.3变压器至母线间引线接地
同母线接地查找办法类似, 在推拉主变开关时, 如有重要用户则可先进行并列后再进行拉开主变压器开关后检查故障情况。
2.2.4通过接地线路环网运行
对可能构成环网运行的线路, 应与用电客户做好沟通, 进行逐段解环查找。
3单相接地与电压互感器保险熔断现象的区别
小电流接地系统电压互感器根据设备不同, 高低压侧均可装设熔断器, 当高低压熔断器熔断时, 会产生一些类似单相接地的象征, 在判断处理时用电压表即可, 还需注意区别。
3.1电压互感器低压侧保险熔断
当电压互感器低压侧一相保险熔断或小开关跳闸时, 熔断相电压指示为“0”, 类似于完全金属性接地相。但其他两相电压不发生变化, 仍为相电压, 更不会产生零序电压, 即电压互感器开口三角绕组没有零序电压输出, 绝缘监察装置或监控系统不发“单相接地”报警信号。
3.2电压互感器高压保险熔断
电压互感器高压保险一相或两相熔断, 熔断相对地电压接为“0”, 未熔断相对地电压不发生变化, 仍为相电压。但由于高压侧缺少相电压, 电压互感器输入电压不平衡, 反应在二次将产生零序电压, 所以在电压互感器二次开口三角就有零序电压输出100V, 绝缘监察装置或监控系统就会发出单相接地报警信号。
总之, 万变不离其宗, 所有的接地都有迹可循, 最主要的是理解了接地时的电流、电压变电情况。结合变电站接线的实际加上一般查找接地的办法, 所有的接地都可被查找到, 进而保障无故障用户供电, 增加供电的可靠性, 进而为人民生活便利和社会经济进步助力。
参考文献
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船舶电气接地故障的查找与防治 篇8
船舶电气接地隐患一直长期制约相关工作布置能效, 加上现场恶劣环境影响, 包括温度、湿度作用等多少会给设备绝缘保护功能产生一定程度的破坏。但是现实工程管制人员并不给予重视, 甚至出现将绝缘监测与报警设备关闭的行为, 这将严重损害整个电力系统的安全运行潜质。对于这部分接地保护功能进行分析, 因为既定电气设备、支架结构会与船体形成优质的电气连接格局, 如若结构养护工作处理不到位, 势必激发绝缘电阻低下结果;加上外部环境的侵蚀作用, 后期整改活动便显得步履维艰。
1 船舶电气接地故障问题的总体论述
接地电容通常维持在较大区间范围之内, 面对着创新工作条件的延展, 有关异质化支路结构便会滋生接地故障现象, 扰乱电流分布规律, 同时零序电流整定值基本得不到有效确认。在此条件下, 有关供电支路会激发电容不均匀分布特征, 一旦接地故障继续扩张, 支路漏电流便广泛集聚。另外, 相同支路内部电流也会衍生差异性效果, 这主要是由于其接地电阻存在电弧反应特征, 加上固定电容数量的交织化特征引起的, 使得处于零序结构的电压数值变小。关于这部分电气故障危害问题主要可以延展为以下几个层面:首先, 火情蔓延危机, 此时如若不能及时予以扑灭, 将会引发惨重的人员伤亡事故, 不利于内部成本资金的合理安排;其次, 电气设备的短路结果, 使得整体设备处于瘫痪状态, 情况危急时会激发触礁事故;最后, 触电问题仍旧广泛分布。基于上述内容陈述, 有关技术人员必须针对此类接地故障问题进行全面应对, 保证应对方案的及时介入, 避免阶段损失状况的任意发展现象。
针对这部分隐患结果进行科学定位, 配合现实研究与数据显示功能补充, 使得处于零序电流空间的幅值比较方式获得简化改造。其中隐含某种瓶颈限制问题, 主要表现为零序电流的精确化提取工作归控难度较大, 并且对传感设备产生严格的界定标准, 这就需要技术人员主动联合电流大范围归控技术进行应用问题应对。主要途径包括:电流变量效应测量技术, 其根据体积扩充以及成本规模的交织化影响特征进行工作可靠程度调节;另外就是相位对比校验手段, 其布施流程显得精密一些, 必须联合不同分路进行综合问题收集、整合, 整个判断流程消耗时间较长。
常用电气接地方式有中性点电源接地、三相四线系统等等。若是发生电气接地故障时, 会对人员安全构成一定的威胁。通常情况下, 当船舶电气设备的线路金属导电未能正常可靠接地或是绝缘损坏时, 都容易引起电气接地故障危机。产生这类技术隐患的主要原因就是船舶电气系统的工作环境效应, 按照既定工作条件分析, 涉及长期处于高湿度空间下的设备都会因为部件结构老化现象, 而导致绝缘电阻的下降结果, 最终联合接地故障进行全局蔓延。因为船舶机理构造形式较为复杂, 如若滋生接地故障危机之后, 基本上难以精准定位, 造成后续防治策略应对的滞后性现象。
2 接地故障查找技术与防治策略分析
2.1 船舶电气接地故障问题排查手段
此类电气设备大部分利用绝缘探测仪器进行同步布置, 确保滋生不良反应状况下, 管制人员也能够在第一时间接收警告信号。滋生接地故障问题之时, 技术人员需要联同既定区域与配备仪表进行科学校验, 确保新装电气设备的正常运转能力。对于长期抵受恶劣环境交织化影响的设施, 其主要联合电源切断技术进行探测, 过程中如果警告信号产生抑制作用, 便有利于筛选故障发生位置;否则便将整个搜索范围进行有机扩展, 联合总配电板装置进行节点开关逐个断开处理, 同时严密观察警告信号的反应状况, 以合理缩小故障区域的归控范围。
当故障区域锁定之后, 技术人员有必要针对故障特征进行类型设定, 掌握线路与电气设备接地规则, 之后运用总配开关进行线路断开处理;运用兆欧表进行绝缘电阻数值的科学测量, 其中故障点就埋藏在低电阻位置中心。
2.2 故障防治措施分析
2.2.1 加强重视理念
在船舶实施电网布置任务, 需要结合三相三线电源进行单位故障问题探测, 至于其余设备仍旧可以维持正常工作状态。调试工程如若不能及时应对, 有关后续隐患问题将会强化激发效应, 造成规模断路事故, 制约线路运行能效的可靠程序, 威胁船舶内部管制人员生命安全维护权力。因此技术人员必须保证整个应对流程的重视效果, 保证任何技术问题的第一时间应对效果。
2.2.2 巩固管理实效
船舶接地故障与整个电气规划工作存在着莫大的关联特征, 根据科学电气管理要求分析, 有关接地故障发生现象也基本得到合理抑制。
首先, 技术人员有必要联合电气设备安全管理条例进行绝缘电阻的定期校验, 因为恶劣环境的长期侵蚀效果影响, 电气设备经常衍生受潮问题, 这对于绝缘电阻工作可靠地位将产生严重制约, 激发接地故障的蔓延效用。因此, 检验流程中一旦发现绝缘电阻实际数值低于规定区域标准, 就必须立即采取隔离防护措施进行空间结构完善。
具体保证设备的密封性作用, 严禁密封条的剔除举动。经过电气设备科学检修处理之后, 应该追加设备防水外壳。另外, 设备不能接受长时期负荷运行结果, 这是避免绝缘体产生老化现象的必要措施。在电缆区域周边进行电焊切割, 线缆保护措施将不可或缺;至于接线安装工序更加要符合技术规定标准, 接触面边缘需保持规则形状效果, 进而有效规避电缆破损现象。
2.2.3 实施二次隔离方案
因为船舶内部电气设备基本长期处于高湿度环境之中, 包括甲板、厨房等管制单元在内, 为了维持其余线路的稳定工作条件, 必要时可依靠隔离变压装置进行二次隔离技术的补充, 进而提升上述设施的绝缘标准, 避免工作混乱状况的扩张效果。
3 结束语
按照上述内容陈述, 涉及电气系统以及细致部件的接地故障问题会在一定程度上威胁工作人员的人身安全条件, 如若科学规避此类技术隐患, 就要广泛结合认知高度进行设备运行条件测量, 保证细化养护措施的同步更新效率。涉及细化的防控措施, 要尽量迎合科学布置与精准排查技术规范要求, 确保整个系统的安全、稳定运行质量, 为全面贯彻这部分事业长期可持续发展动机要求提供保障。
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接地查找 篇9
1 直流系统接地故障的产生原因及危害
直流系统接地故障的产生原因, 主要有以下几个: (1) 基建及技改工程施工过程中, 由于安装施工不规范或暴力作业, 导致电缆出现损伤, 破坏了电缆的绝缘。 (2) 户外端子箱、机构箱设计缺陷或质量不合格, 箱体内部出现受潮、积水等问题, 导致相关端子、元件、电缆的绝缘降低, 发生直流接地。 (3) 小动物如老鼠、蛇等对二次电缆的抓咬, 使得二次回路电缆破损接地。 (4) 设备在长期运行过程中, 由于太阳暴晒、冰雪雨露等因素, 使电缆老化龟裂, 而造成直流系统接地。 尤其是处于工业区附近的变电站, 由于空气污染严重, 站内设备更容易被腐蚀, 绝缘受到破坏。 投运时间越长的变电站, 发生直流接地的概率越大。
由于直流系统是不接地的, 当发生直流系统单点接地时, 一般不影响其正常工作, 但此时系统其他地方再发生接地时, 可能会对测控装置、保护装置、安自装置、控制回路造成影响, 造成直流电源短路、断路器误动或拒动等严重事故。
2 直流系统接地故障的查找方法
直流系统组成复杂, 尤其是存在着大量纵横交错二次馈线, 导致当发生直流接地时, 检修人员很难判定是系统中哪一点发生了接地故障。 目前查找直流接地故障的方法主要有以下几种:拉路法;万用表电压查找法;便携式直流系统接地故障检测仪查找法;绝缘检测仪查找法。
2.1 拉路法
该方法是通过在直流系统的馈线屏中, 逐条短时断开馈线, 根据直流接地告警是否恢复来查找接地点。 拉路法的原则是:先信号、照明部分, 后操作部分;先室外, 后室内;先负荷, 后电源;采取拉路寻找、分路处理, 且切断时间不得超过3 秒。 这种方法简单直观, 但同时存在着许多缺点。 当同一个直流系统发生多点接地时, 一次仅断开一路馈线的拉路法是无法有效锁定接地点的; 若断开保护装置或操作电源, 则会使对应的一次设备失去保护的功能, 增加电网运行的风险, 所以该方法在实际中很少使用。
2.2 万用表电压档查找法
万用表电压档查找法是拉路法的一种优化法, 通过该方法, 可弥补拉路法无法适用于多点接地故障查找的缺点。 万用表电压档查找法主要是根据逐条断开馈线时, 直流系统各极母线对地电压的变化来锁定接地点。虽然该方法相对于拉路法得到了改进, 然而它还是需要逐条拉开馈线, 依然存在增加电网运行风险的缺点。而且该方法也有其局限性, 例如系统同一母线不同馈线发生同极性金属接地, 仅拉开其中一路时, 该母线的对地电压可能不会发生较大的变化, 从而导致无法锁定接地点。
2.3 便携式直流系统接地故障检测仪查找法
便携式直流系统接地故障检测仪的生产厂家众多, 型号各异, 不过其工作原理大致相同。 其原理主要有: (1) 信号电流法, 检测仪向直流系统中注入或通过切变电阻产生一个交变的电流信号, 通过移动钳形互感器检测信号流向, 从而锁定接地点。 (2) 漏电流法, 检测仪通过检测因发生接地产生的正、 负极电流差信号, 从而找到接地点。 从原理可知, 当直流系统发生金属性接地时, 低频信号电流仅出现在故障支路, 且幅值较大, 容易锁定直流接地支路;而当系统经过渡电阻接地时, 故障支路的低频信号电流就会大幅减小, 从而很难检测出接地支路。 变电站里直流系统接地相当大一部分是由于设备、 电缆的绝缘老化和环境潮湿导致绝缘降低而引起的, 这些都是经过渡电阻接地, 所以仅用便携式直流系统接地故障检测仪查找, 会存在较大的困难。
2.4 绝缘检测仪查找法
直流系统接地检测作为系统正常运行的保证, 日益受到电网公司的重视, 现广东电网110k V以上电压等级的变电站, 其直流系统一般配有微机绝缘检测仪。 其原理是当直流系统发生直流接地时, 通过检测各馈线支路上的互感器, 计算出各支路的对地绝缘电阻, 查找有接地的支路。 根据计算电阻的方法不同, 可分为直流电阻检测法和交流电阻检测法。
微机绝缘检测装置在应付复杂的直流系统的接地情况时, 其支路查找能力有限, 其结果受到环网、分布电容等因素的影响而变得不可靠。 即使其结果可靠, 也只能确定是主母线上的支路故障, 不能精确到具体是下一级哪条支路出问题。
3 特殊直流接地故障的查找与分析
在实际的直流接地查找作业中, 笔者发现某些情况下的直流接地的现象比较特别, 使用一般的直流接地查找法并不能有效迅速地查找, 下面将对几种特殊情况进行分析。
3.1 环路供电对直流接地故障查找的影响
在直流系统中, 为了平衡直流馈线出线及供电可靠性, 一般都会存在着环路供电的情况。 若在实际作业中, 误将环路供电的两侧空开都合上, 导致2 套直流系统互联时, 直流馈电系统将形成了“网络环流”, 造成直流馈线每个直流互感器 (TA) 都能检测到漏电流, 严重影响了直流绝缘监测装置的支路绝缘检测工作。 而且此时若其中一段直流母线接地, 亦会引起另一段直流母线的接地, 使得供电网络复杂化, 万一发生接地故障, 根本无法快速定位接地点, 严重影响了直流绝缘监测装置的支路绝缘检测工作。 所以, 在发现2 套直流系统均发生直流接地告警时, 需检测2 套系统是否经环路供电馈线连在一起。
3.2 寄生回路导致的直流接地
寄生回路往往不能被电气运行人员及时发现, 时常是在改线结束后的运行中, 或进行定期检验、运行方式变更、二次切换试验时, 才从现象上得以发现。 由于所寄生的回路不同, 引发的故障也就不同, 有的寄生回路甚至会导致2 套直流母线直接接地。
3.3 整体绝缘降低导致的直流接地告警
一些投运时间较长的变电站的直流系统的整体绝缘会相对较差, 每当环境变得潮湿时, 这些变电站很容易发生直流接地告警, 这种接地基本上都是经过渡电阻接地。对于这种情况, 单纯应用任何一种绝缘查找的方法都很难找到接地点。 此时可结合绝缘检测仪与便携式直流系统接地故障检测仪进行查找, 下面以某220k V变电站某次直流接地故障查找来介绍。
当时正是梅雨季节, 空气非常潮湿, 某220k V变电站的#1 直流系统+KM接地, +KM绝缘降低为4kΩ, 电压降低为10V, -KM的绝缘也不高, 为130 kΩ, 电压升至101V。 通过使用便携式直流系统接地故障检测仪检查, 仅能锁定直流接地点在#1 直流系统的第2 个馈线屏, 而无法确定是哪一条支路。 后来通过请教具有丰富查找直流接地故障经验的厂家, 厂家建议结合绝缘检测仪来先锁定某个馈线支路, 然后再进一步查找接地点, 方法是临时提高绝缘检测仪对各个支路的绝缘告警值。 在将绝缘告警值设置最大后, 经过一段时间, 绝缘检测仪发出某路馈线 (该馈线对所有110k V线路的测控装置供电) 绝缘低告警。 再次将便携式直流系统接地故障检测仪对该支路进行检查, 发现其绝缘处于动态变化当中, 仅有部分时间是能通过检测仪检测出该回路存在直流接地, 且该馈线上所带的各个测控屏的绝缘均超过告警值。 最后通过将该馈线处理后, #1 直流告警消失。
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