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直流系統接地檢測裝置問(wèn)題分析及改進(jìn)措施

返回 打印 來(lái)源：儀天成電力  時(shí)間：2012/03/10  閱讀： 次
   1　直流系統接地的危害
　　運行實(shí)踐中發(fā)現，直流接地不僅會(huì )造成繼電保護誤動(dòng)、拒動(dòng)，甚至會(huì )造成采用直流控制的設備誤動(dòng)、拒動(dòng)，以至損壞設備，造成大面積停電、系統瓦解的嚴重后果。
   2　直流絕緣檢測監測系統的現狀
　　目前淮北國安電力有限公司絕緣檢測監測裝置所采用的技術(shù)原理，與現場(chǎng)實(shí)際情況存在一定的差距，造成了裝置的功能難以完全滿(mǎn)足現場(chǎng)實(shí)際需要。
   2.1絕緣監察裝置技術(shù)原理存在的問(wèn)題
　　對于生產(chǎn)現場(chǎng)而言，電廠(chǎng)多年運行后，電纜絕緣普遍下降，各種端子箱、機構箱、刀閘輔助接點(diǎn)箱等生銹損壞，密封性下降，遇雨、雪、濕霧天氣，易發(fā)生接地；而且，往往為非金屬性接地（對地阻值高）、多點(diǎn)接地、正負極均有接地以及正負極絕緣電阻之差較小，形成對稱(chēng)性接地故障接地性質(zhì)。而目前直流絕緣監察裝置對于直流系統執著(zhù)地監察報警采用電橋平衡原理，對上述高阻對稱(chēng)性接地無(wú)法有效檢測。因受電橋平衡原理的限制，裝置只能監測非對稱(chēng)性直流接地故障，在正、負極絕緣電阻均等下降或其值相接近時(shí)，裝置不能反應。而且，若兩極絕緣電阻相差較大，而實(shí)際上任一級的絕緣水平并未低于允許值的情況下，也可能報警，使檢測人員誤認為絕緣水平下降。
   2.2支路檢測原理存在的問(wèn)題
　　隨著(zhù)微機保護大量抗干擾電容的安裝使用，直流系統開(kāi)環(huán)輻射供電運行方式的采用使直流系統的對地電容電流增大?，F使用向系統注入信號方式的微機型絕緣支路選線(xiàn)裝置，實(shí)際上已無(wú)法實(shí)現對接地支路的有效查找。當電容電流大于檢測裝置對絕緣電阻泄漏電流的整定值時(shí)，將造成誤發(fā)信號，影響裝置的正確判斷，運行實(shí)踐也證明：淮北國安電力有限公司安裝有國內某廠(chǎng)的接地選線(xiàn)儀。在380V工作IA段控制電源直流接地時(shí)，報出集控室回路直流接地，對運行、維修人員查找接地造成了極大的干擾，危及電網(wǎng)安全運行。
   2.3現有的絕緣監察裝置不能自動(dòng)滿(mǎn)足直流系統運行方式變化的要求
　　按照國電公司新下發(fā)的反事故技術(shù)措施“防止電力生產(chǎn)重大事故的25項重點(diǎn)要求”，樞紐變電站直流系統廣泛采用雙組蓄電池、單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式。兩段直流的母線(xiàn)在并列運行方式下（如單組蓄電池容量試驗時(shí)），要求及時(shí)停運某一段母線(xiàn)的直流絕緣監察裝置，以保證直流系統對地絕緣電阻不降低，否則可能造成在直流一點(diǎn)接地時(shí)繼電器誤動(dòng)；在兩段直流母線(xiàn)分列運行方式下，要求及時(shí)按兩段母線(xiàn)的絕緣監察裝置，否則會(huì )造成一段直流母線(xiàn)失去絕緣監視。以常規直流絕緣監察裝置為例；兩段直流母線(xiàn)分列運行時(shí)，是兩個(gè)獨立的直流系統，每段母線(xiàn)均投運一套監察裝置。為了測量對地電位，每個(gè)絕緣監察裝置設有一個(gè)人為的接地點(diǎn)。為防止在直流網(wǎng)絡(luò )中其它任何地方再發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)而引起繼電器誤動(dòng)，要求絕緣監察繼電器的線(xiàn)圈具有足夠大的電阻值。（對220V直流系統該線(xiàn)圈具有足夠大的電阻值為30KΩ，其起動(dòng)電流為1.4mA。系統中其它繼電器的起動(dòng)電流都應選擇大于1.4mA）。在并列運行時(shí)，相當于一條直流母線(xiàn)一個(gè)直流系統，必須在并列前停運一段母線(xiàn)的絕緣監察裝置，否則會(huì )造成兩個(gè)30KΩ電阻并列，對地絕緣電阻變?yōu)?5KΩ，造成一點(diǎn)接地（220kV直流系統接地對絕緣報警值為20KΩ）。此時(shí)如再有另一點(diǎn)接地，其接地電流足以造成某些繼電器誤動(dòng)。同時(shí)，在兩段母線(xiàn)由并列運行轉分列運行后，應及時(shí)將已停運的一段母線(xiàn)絕緣監察裝置投入，否則會(huì )造成該段母線(xiàn)及其系統失去對地絕緣監察?，F有的直流絕緣裝置均不能自動(dòng)適應兩段直流母線(xiàn)的分、并列運行方式，一般采用在二次接線(xiàn)上利用手動(dòng)開(kāi)關(guān)或母線(xiàn)聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)切換停運一套裝置的接地方式?；蛲ㄟ^(guò)斷開(kāi)一套裝置的接于直流母線(xiàn)的熔斷器而停運裝置。
   3　對策及效果
　　為解決上述問(wèn)題。我廠(chǎng)重新選用一種新型的微機直流接地選線(xiàn)監測裝置——GYM直流接地選線(xiàn)監測儀。
   3.1 GYM的工作原理
　　采用平衡電橋與不平衡電橋相結合，可有效地檢測正、負級同時(shí)接地，對地絕緣電阻不受正、負極接地電阻是否相同或接近的影響。
　　其工作原理：當設備工作在平衡狀態(tài)時(shí)，K1、K2合上，為I段母線(xiàn)提供一個(gè)接地點(diǎn)，記錄下此時(shí)的正母線(xiàn)對地電壓、負母線(xiàn)對地電壓，以及I段各支路的對地漏電流值。如果此時(shí)有一點(diǎn)接地發(fā)生，此時(shí)的IV正1≠IV負1，根據電壓的偏差值就可得出接地電阻的阻值。
　　當發(fā)生正負同時(shí)接地時(shí)，則此方法不能準確測出接地電阻，而需要使用不平衡方法檢測母線(xiàn)對地絕緣。當設備處于自動(dòng)檢測方式時(shí)，首先采用平衡電橋K1、K2合上，當接地的正負母線(xiàn)的對地電阻不相等，或不同時(shí)相等，則會(huì )造成正母線(xiàn)對地及負母線(xiàn)對地的電壓偏差，此偏差一但超過(guò)設定的值（10V）時(shí)，設備將啟動(dòng)一次，不平衡檢測，即將K1、K2分別合上一次，記錄K1合上時(shí)的正負母線(xiàn)對地電壓及支路漏電流；K2合上時(shí)正負母線(xiàn)對地電壓及支路漏電流；根據母線(xiàn)對地的4個(gè)電壓值，即可計算出正負母線(xiàn)的對地電阻。
　　R+=（V3-V1）RO/V1 R-=（V2-V4）RO/V4
　　再結合支路的2個(gè)漏電流值，即可計算出支路對地的電阻Rn+及Rn-，Ⅱ段母線(xiàn)的檢測方法同I段母線(xiàn)，為了克服系統電容的影響。我們采用切換后延時(shí)采樣。以避開(kāi)電容充放電的過(guò)渡過(guò)程的影響。
3.2對直流系統運行方式的影響
　　采用將電橋改為分別投入兩段母線(xiàn)的方法，使直流系統的I、Ⅱ段母線(xiàn)是否并列運行不影響本裝置的檢測，不影響系統對地絕緣電阻，自動(dòng)滿(mǎn)足直流系統運行方式變化的要求。采用將電橋改為分別投入兩段母線(xiàn)，這樣在同一時(shí)刻，兩段母線(xiàn)上只有一段的平衡電阻，另一段沒(méi)有，采集數據根據投入的電橋在哪一段上就記錄哪一段的辦法。這樣，系統兩段母線(xiàn)是否并列運行就不會(huì )影響到對絕緣的監測，不會(huì )降低直流系統對地絕緣電阻，從而實(shí)現了自動(dòng)滿(mǎn)足直流系統運行方式變化徑的要求。
   3.3支路檢測不注入信號，采用高靈敏度的直流傳感器
　　我們采用高靈敏度的直流傳感器（精度達0.1mA），結合不平衡電橋可以測出多支路同時(shí)接地或同時(shí)平衡接地的情況，并可直接顯示接地漏電流數值。不需注入信號，并通過(guò)多次實(shí)驗，將直流傳感器的抗過(guò)載能力提高，過(guò)載恢復后能即刻恢復其檢測性能。利用系統在絕緣良好的時(shí)候，每月進(jìn)行一次零點(diǎn)掃描，將傳感器的零點(diǎn)誤差消除。
   3.4在裝置中設置定檢方式，方便對接地支路的分支支路的查找
　　在裝置中裝置定檢方式，通過(guò)傳感器對報警支路的漏電流的高速檢測與監視，直接顯示在裝置的液晶屏幕上，配合拉合報警支路的分支路熔斷器，有助于查找具體的接地支路，特別是對于多路、多點(diǎn)接地的情況。
   3.5采用防誤技術(shù)，提高裝置的抗干擾能力，對支路電流的采集，因信號小、易受環(huán)境的影響，我們采用采集母線(xiàn)對地電壓的辦法。因電壓量是比較強制信號量，且檢測不易受到外界的影響，用母線(xiàn)電壓計算出的阻抗如果正常，則支路就不可能有報警發(fā)生。我們在軟件上封鎖支路報警的輸出，但同時(shí)計算支路的信號電壓值與零點(diǎn)值的誤差。如果誤差過(guò)大，則給出支路檢測元件故障的告警信息，顯示在屏幕上，以便及時(shí)排除。
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