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讨论!直流系统的异常分析和处理

北极星输配电网  来源:157继保教室    2017/4/20 9:58:26  我要投稿  

北极星输配电网讯:在实际工作中,直流系统分布广,回路多,很容易发生故障和异常,其中最常见的是直流接地。本期我们一起讨论一下直流系统中的异常分析和处理。

1、直流接地的概念

何为直流接地?当直流系统的正极或负极对地绝缘水平降低到某一整定值时,统称为直流接地。例如对220kV直流系统来说,两极对地电压绝对值的差超过40V或绝缘降低到25KΩ以下,应视为直流接地。

2、直流接地的危害

直流系统如果只有一点接地是不会对直流系统造成直接危害的,但是必须把及时消除故障,否则如果在直流系统中,再有一点接地就可能造成对整个电力系统的严重危害。

当直流系统正极接地时,将有可能造成断路器的误动,因为一般跳闸线圈(如出口中间继电器线圈和跳闸线圈等)均接电源负极,如果这些直流回路中再发生直流系统接地或绝缘不良时,跳闸线圈就会直接接于正负极之间,有电流流过继电器,就会引起保护误动作。同样的道理,如果直流系统负极接地,跳闸线圈被短路,将有可能造成断路器的拒动。

结合下面一张图,大家可以思考一下,哪两个点接地会分别造成断路器误动、拒动,甚至烧坏熔断器?

公布答案:当A、B或A、C或A、D两点接地时,跳圈LT有电流流过,使断路器误动;当C、E或B、E或D、E两点接地时,跳圈被短路或由于跳闸中间继电器不能启动,导致断路器拒动;A、E两点接地时,直流电源正负极之间短路,将会使1FU、2FU熔断,导致控制回路直流电源消失。

鉴于直流两点接地的危害,就需要设置直流系统对地绝缘监测装置,当直流系统对地绝缘严重降低或出现一点接地后,立即发出告警信号。

3、直流接地的原因及处理

造成直流接地的原因可能有很多。有经验的朋友知道,下雨天经常会发生直流接地。因为雨水飘入密封不好的户外二次接线盒,使接线桩头和外壳导通接地;二次线与转动部件(如开关柜门)靠在一起经常受到磨损,造成绝缘损坏也会导致直流接地;另外二次接线松动脱落,抗干扰电容击穿等因素都会导致直流接地。

对直流接地的处理就在于找接地点。一般首先根据绝缘监测装置的指示或现场运行方式、天气影响等因素综合分析。如果找不出接地的还可以使用“拉路法”:依次、短时切断各直流馈线,观察接地现象是否消失。如果接地点在该支路中,直流母线的正负极对地电压就会平衡。如果接地现象没有消失,就恢复该馈线供电,接着断开下一条馈线。

“拉路法”一般遵循“先拉信号及照明,后拉操作回路;先拉室外馈线后拉室内馈线”的原则。断开每一条馈线时间不应超过3s,无论接地是否在该条馈线都应立刻恢复供电。

4、直流环网

直流环网也是直流系统异常情况的一种。为了提高可靠性,重要变电站或发电厂都会采用两组蓄电池和两个或以上充电机。正常情况下,这两组蓄电池是分开运行的,构成两组相互独立的直流电压系统。所谓直流环网,就是指由于某些原因,这两套独立的直流系统出现了电气连接。

发生直流环网后通常会有以下特征,我们可以对照加以判断:

两套绝缘监察装置均发直流接地信号;

两组直流系统,一组为正极绝缘降低,另一组为负极绝缘降低,对地电压的绝对值接近,一般不为零;

找到接地支路后,拉开任一组直流小开关后,两组直流系统的接地现象会同时消失。

5、交流串直流

除了直流接地、直流环网之外,还有一种比较严重的就是交流串直流。正常情况下,直流系统和交流系统为两个相互独立的系统。直流为不接地系统,而交流为接地系统。交流串直流就是指两个系统发生了电气连接,交流系统串入直流系统,使直流系统接地。通常发生交流串直流会导致开关直接动作跳闸。

若交流从负电源侧串入直流系统,由于交流分量过零,且通过下图中所示的路径流入绝缘监测装置,所以装置检测出“正、负两极同时接地状态”。并且交流电流可以通过电缆对地电容形成回路,引起断路器直接跳闸,即所谓的保护“无故障跳闸”。

若交流从正电源侧流入直流系统,同样的原理,绝缘监测装置检测出“正、负两极同时接地状态”。电缆对地电容加上充电装置铝箔电容,比从负电源串入的容抗值要大一些,故交流从正电源侧串入比从负电源侧串入“无故障跳闸”的概率要稍低一些。

就在前两天,小编刚刚遇到了一起由交流串直流引起的故障:故障的起因是不间断电源UPS内电缆老化,线路发生短路导致交流串入直流,引起某500kV线路边开关跳闸。同时交流串直流还击穿了多台测控装置中的压敏电阻,导致直流系统多点接地,处理起来非常繁琐。

由此可见交流串直流的后果是非常严重的。因此也规定交直流回路不可以共用一根电缆。一则为了防止发生交流串直流,二则防止相互干扰。

原标题:变电站直流系统异常分析和处理

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