直流系统接地处理的分析探讨与防范措施论文_汪锐

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摘要:变电站直流系统接地是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障。通过对两起直流系统接地故障的查找处理及深入分析,提出防范直流系统接地的有效措施,杜绝直流系统接地可能引起的事故,确保变电站安全可靠运行。

关键词:直流系统;接地处理;防范措施

引言

直流系统在变电站中为控制、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。它还可为操作提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否,对变电站的安全运行起着至关重要的作用,是变电站安全运行的保证。

1. 直流系统接地的危害

变电站直流系统接地是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障。直流系统正极接地,就会有造成继电保护误动的可能,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,回路再发生接地或绝缘不良就会形成两点接地,引起保护误动;直流系统负极接地,如果回路中再有一点接地,形成两点接地可将跳闸回路或合闸回路短路,保护拒动,此时系统发生故障,保护的拒动必然导致系统事故扩大(即越级扩大事故),同时还可能烧坏继电器的触点和烧保险。

2. 两起直流系统接地故障查找及分析

2.1 110千伏主变非电量二次接地故障查找、分析

2015年4月1日晚22时,110千伏古堰变发生直流系统接地。调阅直流系统故障信息,直流系统绝缘监测仪报馈出支路电阻K00007:52.1kΩ。母线对地电压/电阻U+:38.7V / R+:20.8kΩ;U-:184.5V / R-:162.0kΩ。用万用表实测电压数值一致,判断为直流系统正极接地。

现场检查,馈出支路电阻K00007为直流馈线屏“主控室保护及控制电源Ⅱ”,负责为主控室第一排屏柜提供保护及控制电源。通过推拉试验,当推拉至2号主变保护屏“非电装置电源”空开时,直流系统恢复正常。

对2号主变非电量回路进行检查,至户外2号主变端子箱,发现打掉2J端子排27号端子所接标示为“1”的正电二次线后,直流系统接地现象消失。

检修人员对应设备二次回路,发现其为“有载开关保护继电器”的“跳闸接头”。核实端子接头功能后,在室内主控室2号主变保护屏上确认“有载重瓦斯”压板置“投入”位置。检修人员汇报调度后,根据调度命令进行妥善处置。

图1 2号主变保护压板

结合主变停电检修进行进一步检查,设备改造施工时为落实国家电网公司十八项电网重大反事故措施“主设备非电量保护应防水、防振、防油渗漏、密封性好。气体继电器至保护柜的电缆应尽量减少中间转接环节。”将原经过主变端子箱进入户内主变保护屏的有载重瓦斯跳闸回路接线方式,改为不经过主变端子箱而直接进入主变保护屏的接线方式。但原回路经主变端子箱进户内的二次电缆未拆除,主变本体上悬空的二次电缆裸露的二次线头接触主变外壳导致直流系统接地。

图2 主变有载调压瓦斯二次线缆

拆除原有载重瓦斯经主变端子箱进2号主变保护屏二次电缆,杜绝设备二次隐患。

2.2 35千伏主变非电量二次接地故障查找、分析

2015年4月7日,35千伏高桥变发生直流系统接地。调阅直流系统故障信息,母线对地电压/电阻U+:53.1V / R+:45kΩ;U-:166.8V / R-:296.2kΩ。用万用表实测电压数值一致,判断为直流系统正极接地。

通过推拉试验,当推拉至2号主变保护屏“本体保护装置电源”空开时,直流系统恢复正常。对2号主变本体保护回路进行检查,至户外2号主变端子箱,打掉2号主变有载油位正电二次线后,直流系统接地现象消失。由于此前连续几天阴雨天气,加之为主变有载油位所导致的故障。将检查重点放在户外主变本体检查,最终发现为有载调压油位计进水导致直流系统接地。

图3 2号主变有载油位计 图4 油位计进水

结合主变停电检修,排除油位计内积水,进行密封处理,杜绝设备二次隐患。

3. 防范直流系统接地的措施

3.1 落实直流系统反措要求

新、扩建或改造的变电站直流系统的馈出网络应采用辐射状供电方式,不应采用环状供电方式。在用设备如采用环状供电方式的,应尽快改造成辐射状供电方式。

直流系统对负载供电,应按电压等级设置分电屏供电方式,不应采用直流小母线供电方式。

3.2 加强直流系统运行维护

做好直流系统运行维护,运行中减少直流接地的发生机率。变压器本体保护应加强防雨、防振措施,户外布置的压力释放阀、气体继电器、温度指示控制器等应加装防雨罩。对室外容易发生直流接地的端子箱和刀闸辅助接点接线盒等做好防雨措施。

3.3 提升直流系统专业管理水平

变电站屏柜、端子箱内无用的二次线缆应有有效的隔离措施或拆除,防止二次寄生回路的形成。

继电保护装置、安全自动装置和自动化监控系统的二次回路变动时,应按经审批后的图纸进行,无用的接线应隔离清楚,防止误拆或产生寄生回路。

结合主变停电检修、定检试验,加强对主变非电量等二次回路的绝缘摇测,确保二次回路绝缘良好。

3.4 强化作业人员安全、技术教育

在施工过程中加强工作班成员的安全教育,防止造成运行中的电缆绝缘损坏。加强工作班成员的技术培训,强化施工工艺监督,减少工作过程中人为造成的直流接地隐患。

4. 结语

直流系统能否可靠运行对变电站的安全运行极其重要,做好直流设备及二次回路运行日常巡视和专业维护。直流系统接地现象较复杂,查找直流接地的水平如何往往是衡量直流检修专业人员业务能力的标志。不断总结故障排查经验,遵循查找接地点的一般原则、选线查找直流接地时具体的拉合步骤及注意事项并结合故障现象,在不断实践中努力探索才能进一步提高掌握查找直流接地这门技术的能力。迅速、高效处置接地故障,同时采取切实有效的防范措施,杜绝直流系统接地可能引起的事故,确保变电站安全可靠运行。

论文作者:汪锐

论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期

论文发表时间:2016/11/7

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