摘要：电气安全事故一旦发生,不仅导致电气设备无法正常运行,若是情况严重的话还会造成人员伤亡。因此,做好电气接地以及电气安全等工作,是非常必要的。电气接地是一项专业性相对较强的工作,需要采用相应的措施,确保电气接地的质量。另外,在电气接地的时候,一定要注重相应的安全保护,确保电气接地的安全性,避免安全事故的产生,这样对我国电力行业的发展,给予了重要的支持。
关键词：火电厂；电气设备；接地故障；排查方法
随着我国现代化建设的持续发展,也推动了电力行业的快速运行,发电厂的运行过程虽然依旧存在着许多的问题,但目前还是我们国主要的基础设施之一。我国目前的发电厂正在向着超容量,高压力的方向运行,所以说对电力系统的要求也越来越高,这就需要电力检修人员对于电力系统故障判断及时作出处理对策,采用合理的方式进行维修,保障发电厂电力系统的正常稳定的运行,让我国发电厂更加安全的生产。
1电气接地的重要性
电气接地是保证电气装置运行稳定、安全的关键,因此在电气装置安装或者运行的时候,需要将电气接地作为重点,明确其重要性,以保证电气接地的有效性,提升电气装置运行的稳定性和安全性,具体的内容如下。(1)电气接地主要是避免发生电击,保证电气装置的正常运行。同时,采取相应的绝缘措施,可以降低电气安全事故的产生。(2)做好电气接地工作,不管是对电气装置,还是对工作人员都是非常重要,通过将故障电流引入大地,以保证电气装置及工作人员的安全。(3)电气接地是保证电气装置稳定运行的关键,通过利用防雷击和防电击等方式,以保证电气设备运行的稳定性。
2电厂电力系统常见的接地故障
2.1两点接地故障
据研究调查发现,采用单点接地的方式,由于其电阻性的关系很容易导致接地电阻的电阻值过低的现象,同时当电阻值比预先设定的直流系统的电阻值更低时,就会容易引发接地故障,虽然这种接地故障不会导致发电厂电力系统出现很大的问题,但是长期不对其处理的话,就非常容易发生两点接地故障问题,给发电厂带来安全问题。
2.2多点接地故障
在我国发电厂的电力系统中,如果有多个点经过高阻接地就会使总接地电阻值降低。具体的意思就是,当电阻值比电力系统原设定的电阻标准值低的话,就会导致多点接地故障。一旦发电厂出现这种多点接地故障,相关的电厂检修人员就需要对每一个接地的电阻进行仔细的检测,才能有效地控制发生故障的分路,防止故障带来的更多的危害。
2.3非线性电阻接地故障
在发电厂电力系统二次回路的正常运行过程中,因为半导体材料的原因出现了接地故障,就使得电力系统内部的电阻值会跟随着电压的作用方向发生一定数值上的改变,并且在这个运行的过程中不会出现任何的线性特征,也会给接地故障的判断带来一定的影响,且降低了故障处理的工作效率。
3火电厂常见接地故障排查方法
3.1互感器二次侧两点接地排查方法
3.1.1电流互感器二次侧两点接地排查方法
正常运行时,电流互感器二次侧接地点接地电流为零,下面就电流互感器线圈两侧接地以及中性线两点接地电流情况进行分析,得出二次回路是否两点接地的检测方法。
图1 电流互感器线圈两侧接地
(1)互感器线圈两侧接地分析。如图1所示,根据节点电流定律可得出:I3=I1+I2,I1=Ia+Ib1+Ic,Ib1=Ib-Ib2,Ia+Ib+Ic=0,I1=-Ib2,I3=0。
由以上公式可得出I2=Ib2,故当电流互感器发生两点接地时,中性线电流与永久接地点电流大小相等方向相反,两接地点电势差需经过互感器、负载才能形成回路,而回路电阻较大,故此时电势差影响可以忽略。
(2)电流互感器中性线两点接地分析。如图1所示,当2,3接地点存在电势差时,定义电势差作用下形成的电流为Is,同样可以得出:I3=I1+I2,I1=Ia+Ib+Ic-Is=-Is,I3=0。
由以上公式可以得出I2=Is。I2与I1大小相等方向相反。
图2 电流互感器中性线两点接地
通过上述分析可得出结论:当电流互感器发生多点接地时,I1,I2将显著增大,且大小相等方向相反,日常运行时,通过检测永久接地点以及电流互感器中性点电流,即可判断二次回路是否发生两点接地。
3.1.2电压互感器二次侧两点接地排查方法
设备运行中,由于无法解开电压互感器二次接地线,因此一般采用电阻法查找二次回路多点接地互感器。正常情况下,由于对地未形成回路呈现高阻抗,因此接地回路中电流值非常小。当在接地点串入滑线电阻时,相对于对地的高阻抗,滑线电阻阻值非常小,因此改变滑线电阻阻值,接地电流几乎不变。当电压互感器中性线发生两点接地时,由于两接地点存在电势差,并且构成回路,在永久接地点串入滑线电阻,a点接地电流将随着阻值变化发生显著改变,此时即可判断互感器是否二次回路两点接地。
3.2直流控制系统接地排查方法
(1)通过直流绝缘监测系统判断接地支路。(2)逐一切除直流负荷,查找接地支路上的接地点。(3)对于直流停电可能引起误动作的设备,应将负荷倒切至备用电源后,方可停电查找接地点。(4)直流接地查找原则:根据运行方式、操作情况、天气情况判断可能发生的接地点。接地查找应遵循先照明、后信号、再操作的顺序。
3.3热工屏蔽回路接地故障排查方法
热工系统中,经常由于屏蔽层接地线断线或多点接地造成测量误差,影响系统运行。对于屏蔽层接地,通常按照以下方法查找。
(1)屏蔽层接地线断线排查。使用万用表测量屏蔽层对地电阻,若电阻值显著增大(大于4Ω或无穷大),说明屏蔽层接地线虚接或断线。
(2)屏蔽层多点接地点排查。当屏蔽层发生多点接地时,通过信号发生仪给屏蔽层加电流,电流通过接地点形成回路,利用掐流表,以加电流侧为起点,任意选择电缆一点测量屏蔽层电流,若有电流,说明故障点在测量点之后,若无电流,说明测量点在故障点之后。
3.4电缆接地故障排查方法
电缆故障接地,目前常用的排查方法为直流电桥法。
如图3所示,若电缆单相接地,将电缆的完好芯线和故障芯线短接构成环线,电桥a1,b1分别和故障芯线、完好芯线相连,测量电流经接地点形成回路,调节可调测量臂电阻Ra,当检流计电流为零时,电桥平衡。根据惠斯通电桥原理可知,此时Rm/Ra=(2RL-RX)/RX(Rm为比例臂电阻),而电缆的电阻跟长度和截面积有关,由于同一根电缆的电阻率和截面积不变,故RX=LXρ/s,RL=Lρ/s,因此,故障点距离LX=2LRa/(Rm+Ra)。电缆两相接地可按上述办法逐一找出接地点。电缆三相接地,需借助附近另一完好平行线路中的一根芯线作为辅助线,原理与单相接地查找相同。
图3 直流电桥测量电缆接地点原理
结论
火电厂电气设备接地系统十分复杂,涉及的知识面广,加强接地系统技术管理工作是电气设备安全、稳定运行的基础。电气设备接地系统如发生故障,轻则导致计量不准确、信号异常,重则会发生保护误动、拒动,进而发生重大事故。如果防雷接地和保护接地不规范,还有可能发生人身伤害事故。因此,需要火电厂电气专业人员从基建期开始,认真学习相关的规程规范,认真落实相关的规定;在运营期要严格执行接地设备定期检查、检验的工作制度,发生接地故障要及时排查处理。
参考文献
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[2]王其林,巩俊强,王哲,等.电流互感器多点接地检测技术研究[J].中国新技术新产品,2014(13):66-67.
[3]陈转银.关于电压互感器二次回路多点接地排查的分析和建议[J].机电信息,2009(36):188.
论文作者:王志福
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/11
标签：故障论文; 电流论文; 回路论文; 电气论文; 多点论文; 电阻论文; 发生论文; 《电力设备》2019年第3期论文;