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關(guān)于直流屏系統(tǒng)的直流正極接地故障原因與解決方法
時(shí)間:2021-06-05 08:56:51 點(diǎn)擊次數(shù):6285

變電站、發(fā)電廠等的直流屏系統(tǒng)回路較為雜亂、所接設(shè)備也較多,因此在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)由于氣候變化、環(huán)境改變、設(shè)備自身問(wèn)題、電纜和接頭老化等因素,不可防止地形成直流屏系統(tǒng)接地,乃至帶來(lái)重大損失。本文對(duì)統(tǒng)部直流屏正極接地故障問(wèn)題進(jìn)行分析,找出原因,并供給了一個(gè)有效的防止方法,關(guān)于根絕直流屏正極或負(fù)極接地具有活躍的借鑒意義。

當(dāng)直流屏電源系統(tǒng)中負(fù)極或正極對(duì)”地”絕緣電阻值低于某一規(guī)定值,或降低至某一整定值時(shí),稱這個(gè)直流系統(tǒng)中有負(fù)極接地故障問(wèn)題或正極接地故障問(wèn)題。直流電源的正極接地會(huì)使維護(hù)自動(dòng)裝置發(fā)生誤動(dòng)的可能。通常一般的繼電器和跳合閘線圈與電源的負(fù)極相連接,如果這些回路發(fā)生再次直流接地的狀況,就有發(fā)生誤動(dòng)的可能。所以當(dāng)發(fā)生接地時(shí),及時(shí)采用良好的儀器和精確的判定方法查出并消除故障問(wèn)題,對(duì)電網(wǎng)的安全安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。

直流屏接地的意義、發(fā)生與損害

1直流系統(tǒng)接地意義

當(dāng)直流系統(tǒng)的正極或負(fù)極與大地之間的絕緣水平降到某一整定值或低于某一規(guī)定值時(shí),稱為直流系統(tǒng)接地;當(dāng)正極絕緣水平低于某一規(guī)定值時(shí)稱為正接地;當(dāng)負(fù)極絕緣水平低于某一規(guī)定值時(shí)稱為負(fù)接地。

2正極接地?fù)p害

如圖1所示,當(dāng)圖中的A點(diǎn)和B點(diǎn)一起接地,相當(dāng)于AB兩點(diǎn)經(jīng)過(guò)大地相連接起來(lái),中心繼電器2J1動(dòng)作生成斷路器的跳閘。同理,當(dāng)圖中的A點(diǎn)和C點(diǎn)一起接地,或圖中的A點(diǎn)、D點(diǎn)一起接地均可能生成斷路器的跳閘。


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3排查辦法

當(dāng)無(wú)法精確判別故障問(wèn)題回路時(shí),一般選用的辦法稱為拉路法。直流接地回路一旦從直流系統(tǒng)中脫離運(yùn)轉(zhuǎn),直流母線的正負(fù)極對(duì)地電壓就會(huì)出現(xiàn)平衡。所以人們一般將直流接地回路瞬間停電,確認(rèn)直流接地點(diǎn)是否發(fā)生在該回路。

直流系統(tǒng)是個(gè)不間斷電源,基于其特殊性,人們不能隨意停電。近年來(lái)隨計(jì)算機(jī)的很多使用,微機(jī)維護(hù)同樣也不允許人們隨意斷開(kāi)直流電源?,F(xiàn)場(chǎng)排除故障問(wèn)題時(shí),經(jīng)常發(fā)生非正常的閉環(huán)回路,選用雙電源供電回路,以及變電站在現(xiàn)場(chǎng)施工、擴(kuò)建、修試過(guò)程中遺留了直流負(fù)載的信號(hào)回路、操控回路和維護(hù)回路之間沒(méi)有區(qū)分等,使直流接地故障問(wèn)題查找難度增加。拉路法往往造成了操控回路或維護(hù)回路跳閘等事故。

因此,在新型直流屏中,各直流回路分類明晰,由專用斷路器操控投退,能夠經(jīng)過(guò)操作操控開(kāi)關(guān)或保險(xiǎn)來(lái)進(jìn)行拉路查看;當(dāng)面對(duì)許多直流回路穿插嚴(yán)峻,無(wú)清晰操控開(kāi)關(guān)的舊直流系統(tǒng)時(shí),一般經(jīng)過(guò)翻開(kāi)某直流回路特定電纜接頭的打頭法進(jìn)行分段排查。打頭法實(shí)際上是拉路法的一種延伸應(yīng)用。

 

直流屏直流正極接地故障問(wèn)題事例

某變電站共2臺(tái)直流屏,選用的是1+1冗余系統(tǒng),輸出并聯(lián)帶所有負(fù)載。201812月,1#直流屏發(fā)生正極接地故障問(wèn)題。經(jīng)分析判別、排查處理,1#直流屏的一個(gè)單相橋式整流器2#管腳接地。將金屬底座的單相橋式整流器更換為絕緣底座型的,可根絕此處管腳接地,有效防止該處直流接地故障問(wèn)題。

1直流屏1+1冗余系統(tǒng)作業(yè)原理

1)給直流屏輸入一個(gè)三相交流電,經(jīng)過(guò)整流變成直流電,做為電源輸出給直流負(fù)載。

2)直流屏1+1冗余系統(tǒng),是將兩臺(tái)直流屏輸出經(jīng)過(guò)母聯(lián)開(kāi)關(guān)連接起來(lái)一起帶負(fù)載。當(dāng)一臺(tái)直流屏需求檢修時(shí),能夠由另一臺(tái)帶所有負(fù)載,圖示如下:

2直流接地問(wèn)題

1)直流正極接地,直流屏觸摸屏報(bào)正對(duì)地絕緣不良、合母電壓反常。測(cè)正對(duì)地0VDC,負(fù)對(duì)地220VDC,此時(shí)正對(duì)地就是正極對(duì)負(fù)極電壓;反之,假如直流負(fù)極接地,則正對(duì)地220VDC,負(fù)對(duì)地0VDC。

2)直流正接地故障問(wèn)題原因。1)第一種原因是電源輸出端之內(nèi)的正極呈現(xiàn)了對(duì)地絕緣為零,導(dǎo)致正極直接接地,正對(duì)地電壓為0V2)第二種原因是直流屏的負(fù)載,包含高壓柜內(nèi)的直流母線、低壓柜內(nèi)的直流母線、其他雜項(xiàng)柜內(nèi)需求直流電源的部分。如恣意一臺(tái)高壓柜內(nèi)的直流正極產(chǎn)生接地,就會(huì)產(chǎn)生直流屏正極接地報(bào)警。

3)單相橋式整流器。由多只整流二極管做橋式銜接,外用絕緣塑料封裝而成,大功率的橋式整流器在絕緣外層增加金屬殼包封,增強(qiáng)散熱。是交流電轉(zhuǎn)換成直流電的的第一個(gè)過(guò)程。此回路單相橋式整流器為雙回路冗余運(yùn)轉(zhuǎn)。

4)直流接地的危害。當(dāng)直流中一極接地時(shí),假如再產(chǎn)生另一極接地,將形成直流正負(fù)極短路,開(kāi)關(guān)跳閘,負(fù)載失掉維護(hù),帶有直流失壓脫扣的高壓電機(jī)立即跳閘,設(shè)備停工。

5)確認(rèn)直流正極接地故障問(wèn)題點(diǎn)的方法:

1)斷開(kāi)直流輸出母聯(lián)開(kāi)關(guān),將直流屏(1+1冗余)系統(tǒng)分為兩個(gè)獨(dú)自個(gè)體,確認(rèn)故障問(wèn)題直流屏。

2)斷開(kāi)單臺(tái)直流屏輸出開(kāi)關(guān),確認(rèn)故障問(wèn)題點(diǎn)是在輸出開(kāi)關(guān)之內(nèi)仍是之外。

3)如故障問(wèn)題在外部負(fù)載,則逐一斷開(kāi)負(fù)載直流電源開(kāi)關(guān),以此排查接地點(diǎn);假如故障問(wèn)題點(diǎn)在直流屏內(nèi)部,則按內(nèi)部接線逐一排查。

故障問(wèn)題處理

1)某變電站的直流屏(1+1)冗余系統(tǒng),巡檢發(fā)現(xiàn)1#直流屏發(fā)出報(bào)警,記錄顯現(xiàn)正對(duì)地絕緣不良,測(cè)1#直流屏正對(duì)地+4.58V,負(fù)對(duì)地-216V,判別為正極接地故障問(wèn)題。

2)將1#2#直流屏控制母聯(lián)拉開(kāi),觀察接地電壓狀況,2#直流屏對(duì)地電壓正常,1#直流屏電壓正對(duì)地+4.58V,負(fù)對(duì)地-216V,判別故障問(wèn)題1#直流屏。

3)甩開(kāi)1#直流屏負(fù)載使之空載運(yùn)轉(zhuǎn),2#帶悉數(shù)負(fù)載。測(cè)1#直流屏電壓正對(duì)地+4.58V,負(fù)對(duì)地-216V;判別故障問(wèn)題1#直流屏內(nèi)部回路。

4)進(jìn)一步檢查1#直流屏回路。只投入第一組充電機(jī)回路,丈量正負(fù)母線對(duì)地電壓正常;只投入第二組充電機(jī)回路,丈量電壓正對(duì)地+4.58V,負(fù)對(duì)地-216V;故此判別故障問(wèn)題點(diǎn)在1#直流屏第二組充電機(jī)回路。

5)將1#直流屏第二組電池組穩(wěn)妥和正負(fù)極引線拆除,丈量電池組正負(fù)極對(duì)地電壓,均測(cè)不到電壓(電池組正負(fù)極處于懸空狀態(tài),無(wú)電壓歸于正常),說(shuō)明電池組正常;沒(méi)有接地現(xiàn)象。

6)對(duì)1#直流屏停電部分使用電阻法進(jìn)行排查故障問(wèn)題,在檢查到第二組充電機(jī)回路合閘母線降壓硅堆下方時(shí),回路電阻阻值反常約為0.6M歐姆(正常對(duì)地阻值約為1.9M歐姆),丈量1#直流屏第一組充電回路和第二組充電回路,比照發(fā)現(xiàn)硅堆下方的橋式整流器銜接端子部分壓降不一致,第一組充電機(jī)回路壓降末端數(shù)值為12V左右,而第二組充電機(jī)壓降末端數(shù)值為0V;判別故障問(wèn)題點(diǎn)在硅堆下方和橋式整流器及分壓器三個(gè)元件之間。丈量硅堆對(duì)地電阻1.9M歐姆正常,丈量分壓器對(duì)地電阻2.1M歐姆正常;丈量橋式整流器4個(gè)管腳對(duì)地電阻,1#3#、4#3.3M歐姆正常;2#管腳對(duì)地阻值1.6K歐姆反常;通過(guò)丈量法、比照法、反向驗(yàn)證法基本鎖定故障問(wèn)題點(diǎn)為橋式整流器2#管腳。

直流系統(tǒng)的可靠性是變電站安全運(yùn)轉(zhuǎn)的決定性條件,一旦直流系統(tǒng)產(chǎn)生反常或故障問(wèn)題,就或許形成維護(hù)的拒動(dòng)和誤動(dòng)。其中,拒動(dòng)會(huì)使事故范圍擴(kuò)展,嚴(yán)峻的還或許形成電網(wǎng)振蕩或瓦解。因此,正確、迅速地處理好直流接地故障問(wèn)題十分重要。

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