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1、浅谈变电站直流系统故障排除 摘要:直流系统是变电站系统中的一个重要的组成部分,直流接地是直流系统中常见的故障。本文结合现场实践经验,主要从直流系统的故障原因入手,对故障进行分析,总结查找和排除直流接地的方法,希望在今后的变电站运行过程中,能够实现直流系统的安全可靠运行。关键词:直流系统;直流接地中图分类号:TM6文献标识码:A正文:直流系统是变电站系统中的重要部分,它以蓄电池储存能量,以充电机补充能量,向全站保护、监控、通讯、微机五防系统源源不断地输送电能,确保其安全、稳定、可靠运行。其中继电保护设备的安全、稳定运行是保证一次电力设备安全和防止电网长时间、大面积停电的最基本也是最重要
2、的技术手段。没有直流系统安全可靠的运行,也就谈不上继电保护设备的安全、稳定运行。1、直流系统接地的原因8(1)由下雨天气引起的接地。在大雨天气,雨水进入未密封严实的户外二次接线盒,使接线桩头和外壳导通起来,引起接地。例如瓦斯继电器防雨罩破损,雨水渗入接线盒,当积水淹没接线柱时,就会发生直流接地、误发信号和误跳闸;又例如刀闸辅助接点防雨罩内进水,与金属外壳接地造成直流接地。(2)由小动物破坏引起的接地。电缆外皮被老鼠咬破时,也容易引起直流接地。(3)由挤压磨损引起的接地。当二次线与转动部件(如经常开关的开关柜柜门)靠在一起时,二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损,当其磨破时,便造成直流接地
3、。(4)插件内元件损坏引起接地。为抗干扰,插件电路设计中通常在正负极和地之间并联抗干扰电容,该电容击穿时引起直流接地。(5)施工未严格执行反措,交直流共用一根电缆时,由于交流回路是接地系统,若绝缘破损造成交直流短路,就会引起直流接地。2、直流系统接地的危害直流系统是绝缘系统,正常时,正、负极对地绝缘电阻相等,正、负极对地电压平衡。发生一点接地时,正、负极对地电压发生变化,接地极对地电压降低,非接地极电压升高。变电站直流系统等效电路图如下:+KM、-KM表示母线电压,R1、R2、R组成电桥。一般情况下,R1、R2电阻大小相等,阻值大于30KΩ,在40KΩ——300KΩ之间,C+、C-为直
4、流系统对地分布电容。8图1直流系统等效电路图当直流系统发生一点接地的情况下,继电器可能会误动,如下图所示:当在A点接地图2一点接地造成继电器误动示意图时,C+对继电器充电,C—对继电器放电(等效为C+与C—并联对继电器放电)。这时继电器内部就有电流流过,当电容器上的电压大于继电器动作电压时继电器就有可能误动。若直流系统发生两点接地故障,便可能构成接地短路,造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动,或造成直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地,还可能将某些继电器短接,不能动作于跳闸、致使越级跳闸。(1)直流正极接地,有使保护及自动装置误动的可能。因
5、为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通,若这些回路再发生一直接地,就可能引起误动作。(2)直流负极接地,有使保护自动装置拒绝动作的可能。因为,跳、合闸线圈、保护继电器会在这些回路再有一点接地时,线圈被接地点短接而不能动作。同时,直流回路短路电流会使电源保险熔断,并且可能烧坏继电器接点,保险熔断会失去保护及操作电源。8因此直流系统接地故障,不仅对设备不利,而且对整个电力系统的安全构成威胁。所以必须尽快查到接地点,立即消除或隔离。3、直流系统接地的查找直流系统中的空气开关是分层分级配置的,一般由总空开、分空开串联而成,两级空气开关将直流回路分成了三段。两级空气开关分别是直流屏总空开
6、和各设备分空开,三段回路分别是直流母线及其引出线回路、总空开输出的电缆和分空开输出的保护、控制、监视、储能回路。其中,第三段回路数量最多、接线最复杂、接地几率最高,几乎所有的直流接地都出现在这一段。要想尽快找到接地点所属空开,接地的确切位置和确切原因,就必须对三段回路的构成、作用和现场具体位置十分熟悉,所以查找直流接地首先要熟悉现场直流系统接线,保证在拉路检查时不漏拉、不错拉、不重复拉。对环路供电的直流系统应先断开环路开关,用内阻不低于2000Ω/V万用表或电压表在直流屏监视接地极母线对地电压。根据现场标示和相关图纸,找出总路空开下级串接的所有空气开关(或熔断器),按照先信号后控制、先
7、室外后室内的原则排出拉路顺序。对于信号回路,如测控装置电源空开、遥信电源空开、通讯电源空开,其不影响故障跳闸,只涉及监控、指挥信号,可最先拉。如果接地点就在这些空开控制的回路,就免除了对重要回路(控制回路、保护回路8)的短时停电。对于保护控制回路空开,直接影响到系统安全,拉路时间越短越好,需控制在3秒以内,如果拉开某路空气开关后,接地极母线对地电压立刻升高到110V左右,则接地点就位于该空开控制的下级回路之中。定位到分路空开后,应向调度申请,断
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