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直流系统接地故障分析与处理(1)

北极星电力网技术频道    作者:郑小花   2012/5/25 16:03:50   

摘要:直流系统是一个独立的电源,为系统提供控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明电源。它的可靠性是发电厂和变电站安全运行的重要保障。我们通过对直流系统接地危害的分析和三种查找直流系统接地的方法的阐述,总结出了平时工作中怎样避免直流系统接地。

发电厂、变电站直流系统是十分重要的电源系统,它是一个独立的电源,不受发电机、厂用电、站用变以及系统运行方式改变的影响,它为电力系统的控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。还可为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否,对发电厂、变电站的安全运行起着至关重要的作用,是发电厂和变电站安全运行的保证。

由于直流电源在二次系统所处的重要地位,直流系统自身的可靠及安全直接影响到整个系统的安全,尽管直流电源十分稳定可靠,但实际应用中,由于电力系统应用直流电源的特殊性,特别是控制回路和保护回路的应用,使直流系统的故障成为电力系统更大故障的事故隐患,这就是我们常说的直流系统接地故障危害。

一、关于直流系统接地分析

1何为直流接地

当直流系统的正极或负极与大地之间的绝缘水平降到某一整定值或低于某一规定值时,统称为直流接地;当正极绝缘水平低于某一规定值时称为正接地;当负极绝缘水平低于某一规定值时称为负接地。

2、直流系统为什么会接地?

发电厂、变电站直流系统所接设备多、回路复杂,在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化,设备本身的问题等等,而不可避免的发生直流系统接地。特别在发电厂、变电站建设施工中或扩建过程中,由于施工及安装的种种问题,难以避免的会遗留电力系统故障的隐患,直流系统更是一个薄弱环节。投运时间越长的系统接地故障的概率越大。

(1)接地分类:由于直流系统网络连接比较复杂,其接地情况归纳起来有以下几种:按接地极性分为正极接地和负极接地;按接地种类可分为直接接地和间接接地,按接地的情况可分为单点接地、多点接地、环路接地和绝缘降低。

(2)正极接地可能导致断路器误跳闸:

由于断路器跳闸线圈均接负极电源,故当发生正接地时可能导致断路的跳闸,如图1所示,当图中的A点和B点同时接地,相当时A、B两点通过大地连起来,中间继电器2J1必然动作造成断路器的跳闸。同理,当图中的A点和C点同时接地,和图中的A点、D点同时接地均可能造成断路的跳闸。

(3)、负接地可能导致断路器的拒跳闸:

如图1所示,当图中的B点、E点同时接地,这B、E点通过地连通后,将中间继电器2J1短接,此时如果系统发生事故,保护动作,由于中间继电器2J1被短接,2J1不动作,断路器不会跳开,产生拒动,造成越级跳闸扩大事故范围。

由此可见,直流接地故障中,仅仅是一点接地,对二次回路不会造成事故。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。

二、如何查找接地点,排除故障危害

我们从以上的直流系统接地危害中,可以看出无论是正极接地还是负极接地,只要有一个接地,即对地构成了新的接地回路就要求迅速排除,否则一旦出现二点或多点接地就会发生故障,乃至发生事故。从目前现场实际中的情况和经验所得,大致有以下几种方法。

1、拉路法:这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。首先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。用分网法缩小查找范围,将直流系统分成几个不相联系的部分。注意:不能使保护失去电源,操作电源尽量用蓄电池带。对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路,利用“瞬时停电”的方法,查该分路中所带回路有无接地故障。对于重要的直流负荷,用转移负荷法,查该分路而带回路有无接地故障。查找直流系统接地故障,后随时与调度联系,并由二人及以上配合进行,其中一人操作,一人监护并监视表计指示及信号的变化。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:

① 断开现场临时工作电源;

② 断合事故照明回路;

③ 断合同信电源;

④ 断合附属设备;

⑤ 断合充电回路;

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