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查找直流系統(tǒng)接地故障的深層次分析 |
日期:2014/10/27 作者:admin 點(diǎn)擊:1755 |
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據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況反映,絕大部分查找直流系統(tǒng)接地故障的裝置都不是很好用,其原因要從直流系統(tǒng)接地說起,由于發(fā)電廠、變電站的直流系統(tǒng)是一個(gè)龐大的、復(fù)雜的直流電源網(wǎng)絡(luò),所接設(shè)備多,母線、小母線層層分布,回路縱橫交錯(cuò),客觀上增大了查找直流接地故障的難度。 1、關(guān)于分布電容的討論 我們知道電容的特性是對(duì)直流呈現(xiàn)開路,對(duì)交流呈現(xiàn)一定阻抗特性,其阻抗的計(jì)算公式Zc=1/2πfC其中f為交流信號(hào)頻率,C為電容量,C越大,該電容呈現(xiàn)的容抗就越小,頻率越高,該電容呈現(xiàn)的容抗也越小。變電站、發(fā)電廠直流系統(tǒng)的對(duì)地分布電容情況是直流系統(tǒng)越大,回路越復(fù)雜,所接設(shè)備越多,系統(tǒng)呈現(xiàn)的對(duì)地分布電容也越大,按現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),變電站、發(fā)電廠直流系統(tǒng)的對(duì)地分布電容還與發(fā)電廠、變電站的投運(yùn)時(shí)間有關(guān),投運(yùn)時(shí)間越長的變電站,分布電容也更大,一般來說,如果查找直流接地的檢測(cè)裝置以疊加低頻交流檢測(cè)信號(hào)方式在直流系統(tǒng)上,假設(shè)點(diǎn)的交流信號(hào)頻率f=2Hz(目前絕大多數(shù)裝置都采用5Hz),那么,直流系統(tǒng)的分布電容對(duì)檢測(cè)裝置所疊加的低頻交流信號(hào)。 2、對(duì)直流系統(tǒng)接地故障的定義標(biāo)準(zhǔn)的討論 上面說過直流接地是指直流系統(tǒng)正或負(fù)極對(duì)地絕緣阻抗值降低到某個(gè)規(guī)定值或某個(gè)設(shè)定值時(shí),我們稱直流系統(tǒng)發(fā)生了接地故障。電力系統(tǒng)對(duì)直流系統(tǒng)的接地故障目前尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)廠站按各自的要求將接地故障報(bào)警值按對(duì)地電壓不平衡情況定義。直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)普遍采用平衡電橋方式來判定對(duì)地絕緣,即為正或負(fù)對(duì)地絕緣降低時(shí),平衡電橋失去平衡,絕緣監(jiān)測(cè)指示上正對(duì)地或負(fù)對(duì)地電壓會(huì)升高或降低。由于平衡電橋回路選用的電阻目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。各直流屏生產(chǎn)廠家均有不同的平衡電橋電阻取值,就現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況,平衡電橋的電阻取值從1K—36K不等,這樣僅僅用對(duì)地電壓的變化來說明接地故障的程度,顯然不是十分準(zhǔn)確的。直流系統(tǒng)對(duì)地的絕緣情況,準(zhǔn)確的說,應(yīng)該用阻抗來衡量。 發(fā)達(dá)國家的電力系統(tǒng),對(duì)一座較大規(guī)模的發(fā)電廠、變電站,直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣阻抗的報(bào)警值設(shè)定在50KΩ,目前我國一些全套引進(jìn)進(jìn)口設(shè)備,管理先進(jìn)的個(gè)別發(fā)電廠(如大亞灣核電站),直流系統(tǒng)絕緣告警值仍沿用國外標(biāo)準(zhǔn),設(shè)為50KΩ。事實(shí)上絕大部分的電廠、變電站,由于種種原因,其接地故障報(bào)警值一般設(shè)在5K—25K之間,有些甚至更低。這就形成一個(gè)直流系統(tǒng)接地故障的怪圈,運(yùn)行水平高、管理嚴(yán)格的發(fā)電廠、變電站,比運(yùn)行水平低、管理松散發(fā)電廠、變電站的直流接地故障概率似乎還高。個(gè)別運(yùn)行水平低下的變電站一兩年也難有直流接地故障報(bào)警。其根本在于直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)平衡電橋電阻取值的極大差異,造成對(duì)地絕緣整定值過低,無法真正體現(xiàn)實(shí)際的絕緣情況。哪怕斷路器因直流系統(tǒng)接地故障有過誤跳,也查不到事故真正原因。 3、關(guān)于多點(diǎn)接地及閉合環(huán)路接地,正負(fù)同時(shí)接地的討論 多點(diǎn)接地、環(huán)路接地、正負(fù)同時(shí)接地是查找直流系統(tǒng)接地故障的難點(diǎn),這類接地故障對(duì)系統(tǒng)危害更大。“拉回路”是難以拉出接地回路的。目前應(yīng)用中的無論是直流接地選線裝置還是便攜式查找接地裝置,絕大部分都無力處理以上的接地。因?yàn)榇祟惤拥毓收陷^為復(fù)雜,要求檢測(cè)設(shè)備具有相當(dāng)高的精度,抗分布電容指標(biāo)較高,否則就會(huì)出現(xiàn)誤報(bào),使檢測(cè)無法進(jìn)行。環(huán)路接地檢測(cè)時(shí),要能精確區(qū)分接地環(huán)路的不同位置接地程度的差異,經(jīng)分析比較,逐步逼近真正的接地故障點(diǎn)。同樣多點(diǎn)接地,無論是處于同一回路,還是分處于不同回路,在主回路上還能判別,往下查找已查不出接地支路或分支路,檢測(cè)設(shè)備的精度顯然不夠。如果檢測(cè)設(shè)備的抗分布電容干擾指標(biāo)不夠,還可能會(huì)出現(xiàn)更多誤報(bào)。正負(fù)同時(shí)接地,目前大部分直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè),已不能有效的報(bào)告接地故障,平衡電橋方式判定出的,僅僅是正接地故障和負(fù)接地故障,同時(shí)接地時(shí)對(duì)地絕緣的差值。因此,定期巡檢直流系統(tǒng)的對(duì)地絕緣,對(duì)運(yùn)行安全要求較高的發(fā)電廠、變電站已十分必要。綜上所述,用儀器查找直流系統(tǒng)接地,最重要的是要解決直流系統(tǒng)分布電容的干擾,提高查找檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)精度,解決受對(duì)地分布電容干擾大和多點(diǎn)接地、環(huán)路接地的誤報(bào)問題。
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