变电站直流系统接地故障与处理方法探讨论文_何宏冲

(广东电网责任有限公司潮州供电局 广东潮州 521000)

摘要:变电站的直流系统容易受到潮湿空气、绝缘老化等各方面的影响,从而发生直流接地故障。通常情况下,直流系统发生一点接地时,仅引起正、负极对地电压发生变化,并不会引起电气控制系统的故障。但是必须及时将其消除,否则可能演变成两点接地,造成信号、保护和控制回路发生误动或拒动,熔断器熔断,直流系统短路等严重后果。因此,发生直流系统接地故障时,怎样快速、准确的找到接地位置,及时消除故障,使直流系统恢复正常运行,是运行人员需要分析和掌握的技能。

关键词:变电站;直流系统;接地故障;处理方法

1直流系统接地的概念

就直流电来说,其在正常情况下,自身所对应的电源正、负母线都是绝缘的。一旦其中的一点与大地进行接触,其对应的绝缘电阻发生了变化,降到某一个固定值甚至是低于这个固定值时,称为直流系统接地。当其中的正极绝缘电阻低于规定值时,称为正接地,当这种情况下的接地端是负极时,它被叫做负接地。

2故障危害分析

直流系统发生两点接地故障会对整个变电站运行造成十分严重的危害,常见的直流接地类型及危害如表1所示。

表1 直流系统常见危害

3变电站直流系统接地故障查找原则

第一,查找工作应当从直流系统的信号和照明入手,如果发现没有问题,则对操作部分进行检查;第二,在室内室外的查找过程中,首先对室外进行查找,然后再是室内。先查找用电负荷,然后再是电源;第三,如果需要将直流回路线路暂时切断,则断电状态应当尽量维持在3s以内,3s后,不管是否查找到结果都应当立马恢复供电;第四,如果切断专用直流回路上的设备会导致保护误动作的发生,那么就不能采取短时停电的操作,应当先对直流系统进行解列,然后再对接地故障进行查找。想要快速解决变电站直流系统故障,首先需要找到接地发生的地方,快速进行接地故障定位。通常,直流接地故障的发生位置一般不止一个点,一点接地的情况较常见,而两点接地或其他多点接地情况较少见。如果出现接地故障报警,通常是因为环境过于潮湿,尘土黏结,电缆破损而导致的绝缘降低。在接地故障发生后,故障情况是处于不断变化的状态当中的,因此,在接地故障的现场查找活动是十分复杂和繁琐的。目前比较常用的查找方法主要是拉回路法、直流接地选线装置监测法和直流接地故障定位装置定位法。

4变电站直流系统接地故障的处理措施

4.1故障排查法

处理接地故障前首先要做好排查,具体从以下几个方面着手:第一,分析故障现场概况。在正式排查前,重点分析设备所处的运行环境,阴雨、雾霾等天气状况是需要重点考虑的环境因素,因为这些干扰也可能对设备及线路造成影响,导致其因为潮湿或腐蚀而出现故障;第二,多加关注绝缘检测设备的报警信号,结合监控装置的报警信号对现场进行剖析,其中重点考虑设备的工作环境,如果确定故障是因为阴雨条件导致的,那么就需从绝缘角度来分析故障成因;第三,查找瞬间停电情况下的接地点。当上述两个方法都不合适的时候,可以采用瞬间停电法来寻找故障,首先是将与电网没有关系的设备停电,其次将继电保护装置退出,最后断开所有的电源。

4.2故障定位法

定位直流系统接地故障的位置可以借助定位仪或查找仪,例如便携式查找仪等。这种设备可以和拉路法协同运用,根据目前的情况来看,便携式直流接地查找仪使用比较方便,不需要切断直流回路的电源就可以找到接地点位置,进而有效地处理接地故障。总的来说,采取故障定位法来查找直流系统接地故障点位置,能够确保及时发现并定位故障,进而高效地处理故障,提高故障处理效率。

4.3拉回路法

拉回路是所有处理方法中最简单的一种,也是最原始的一种方法。其主要技术要点在于切断相应回路的直流电源。其主要顺序是信号、照明、操作和保护。由于变电站的二次系统复杂程度越来越高,在当前的系统当中,信号、照明等都没有进行严格的划分,不仅如此,由于系统的复杂性,一些不正常的闭环回路也开始出现,在这样的情况下,拉回路法就不再适用。

4.4选线监测法

通过绝缘接地选线监测装置来进行选线,具体来说,就是在直流回路中相关回路的合适位置配置电流互感器,这样监测装置不仅能接收信号,还能通过信号对直流回路进行分析,进而确定故障接地点,配置在相关回路的传感器都是有双重编号的,与接地监测装置中的编号一致。其运行优势是:可以进行在线监测,进而更加及时、高效地发现故障并且准确定位,方便查找故障点的位置。

4.5便携式直流接地故障定位装置故障定位法

在目前的电力系统中,经常会使用到故障定位装置来对接地故障进行定位和查找,故障定位装置在电力系统中有着独特的应用优势,在使用便携式直流接地故障定位装置进行检测的时候,不需要对直流回路的电源断开,也就是说可以直接进行带电操作,这样就大大地提高了工作的效率,也避免了断电给人们生活所带来的影响。

5防范直流系统接地的措施

根据现场处理的直流接地故障总结,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,采取一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。第一,变电站运行维护单位应定期进行防雨、防潮、防异物的日常检查工作,发现问题及时处理。阴雨天气时应增加对设备防潮特巡,并重点检查易发生接地的重点部位,发现受潮或进水应立即处理;第二,施工单位在施工过程中应严格控制施工质量和工艺,并对回路进行检查测试,尤其是进行绝缘试验。发生接地后及时更换损伤电缆;第三,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;第四,定期巡检直流系统的对地绝缘。故障出现要立即进行排查,按序查找,先信号回路,事故照明回路,再操作回路,控制回路,保护回路。先重点检测绝缘情况较差的回路;第五,变电站运行维护单位应定期对蓄电池室通风,并在蓄电池室采取有效的防潮措施;第六,招标采购时严格把关,对质量不佳的产品坚决抵制,对运行时间长、元件老化严重的设备应及时更换。

6结语

总之,变电站直流系统是否安全可靠将对供电的可靠性和稳定性造成直接影响,运检人员要了解直流系统的工作机理,熟悉直流供电回路的工作原理和接线情况。在进行直流接地故障的查找和处理时,一方面要多留意各类指示和信号的变化,另一方面还应对天气变化和操作信息等进行全面考虑,并总结接地故障的查找和处理经验,进而为工作质量的提升奠定良好的基础。

参考文献:

[1]唐艳波.变电站直流系统接地故障分析与处理方法探讨[J].企业技术开发:学术版,2016,35(1).

[2]王玲君.变电站直流系统接地故障及诊断处理方法的探讨[J].电工技术,2016(1).

[3]刘寿光.变电站直流系统接地故障查找与处理策略分析[J].建筑工程技术与设计,2015(11).

作者简介:

何宏冲(1991.8-),男,广东揭阳人,华南理工大学电气工程及其自动化专业学士,技能水平:变电站值班员技师。

论文作者:何宏冲

论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期

论文发表时间:2019/6/11

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