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)youxiayutianqiyinqidejiedi。zaidayutianqi,yushuipiaoruweimifengyanshidehuwaiercijiexianhe,shijiexianzhuangtouhewaikedaotongqilai,yinqijiedi。liruwasijidianqibuzhuangfangyuzhao,yushuishenrujiexianhe,dangjishuiyanmeijiexianzhushi,jiuhuifashengzhiliujiedihewutiaozha。zaichixudexiaoyutianqi(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)密(mi)封(feng)不(bu)好(hao)時(shi),蜜(mi)蜂(feng)會(hui)鑽(zuan)進(jin)盒(he)裏(li)築(zhu)巢(chao),巢(chao)穴(xue)將(jiang)接(jie)線(xian)端(duan)子(zi)和(he)外(wai)殼(ke)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)時(shi),就(jiu)引(yin)發(fa)直(zhi)流(liu)接(jie)地(di)。電(dian)纜(lan)外(wai)皮(pi)被(bei)老(lao)鼠(shu)咬(yao)破(po)時(shi),也(ye)容(rong)易(yi)引(yin)起(qi)直(zhi)流(liu)接(jie)地(di)。
(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 則ze應ying考kao慮lv同tong極ji性xing兩liang點dian接jie地di。當dang發fa現xian接jie地di在zai某mou一yi回hui路lu後hou,有you環huan路lu的de應ying先xian解jie環huan,再zai進jin一yi步bu采cai用yong取qu保bao險xian及ji拆chai端duan子zi的de辦ban法fa,直zhi至zhi找zhao到dao故gu障zhang點dian並bing消xiao除chu。
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/絕(jue)緣(yuan)故(gu)障(zhang)最(zui)苦(ku)逼(bi)的(de)還(hai)不(bu)是(shi)耗(hao)時(shi)費(fei)力(li),而(er)是(shi)故(gu)障(zhang)斷(duan)斷(duan)續(xu)續(xu),時(shi)有(you)時(shi)無(wu),這(zhe)樣(yang)就(jiu)需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)具(ju)體(ti)分(fen)析(xi)了(le),一(yi)般(ban)還(hai)是(shi)需(xu)要(yao)在(zai)故(gu)障(zhang)集(ji)中(zhong)頻(pin)繁(fan)出(chu)現(xian)的(de)時(shi)候(hou),進(jin)行(xing)查(zha)找(zhao)。
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
ruguozhiliuxitongfashengjiediguzhangjianghuiduidianwangxitongdeanquanwendingyuzhengchangyunxingzaochengfeichangyanzhongdeyingxiang,shenzhitaoshishebeizaiyunxingdeguochengzhongchuxianduanluqidewudongyijijudonghuorongsirongduandengxianxiang,yinerhuikuodashigudefanwei。yinci,genjuxiaobianduoniandecongyejingyan,duizhiliuxitongjiedidefenlei、產chan生sheng的de原yuan因yin以yi及ji其qi危wei害hai進jin行xing了le分fen析xi,並bing對dui直zhi流liu係xi統tong接jie地di故gu障zhang的de查zha找zhao與yu排pai除chu的de方fang法fa進jin行xing了le探tan究jiu,而er在zai直zhi流liu係xi統tong中zhong經jing常chang套tao受shou到dao氣qi候hou等deng外wai平ping自zi然ran因yin素su的de影ying響xiang而er出chu現xian故gu障zhang,為wei了le更geng好hao地di降jiang低di故gu障zhang帶dai來lai的de損sun失shi,對dui其qi進jin行xing提ti早zao的de預yu防fang十shi分fen必bi要yao。因yin此ci,在zai進jin行xing日ri常chang的de運yun行xing檢jian修xiu維wei護hu工gong作zuo過guo程cheng中zhong,壓ya采cai取qu科ke學xue合he理li的de措cuo施shi對dui接jie地di故gu障zhang進jin行xing預yu防fang,從cong而er避bi免mian接jie地di故gu障zhang的de發fa生sheng,保bao證zheng設she備bei的de安an全quan穩wen定ding運yun行xing。
(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、gelikaiguanjigouxiangdengercidianlanchuanguanchudefengduxingwanhao,bimianzaiyinyuyijidawutianqihuozheshigongzuorenyuandeshuhujiangshuiliubaerzaochengdesheshijinpaodengwenti,congerbaozhengzhiliuxitongdeanquanwendingyunxing;
(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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