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直流系統接地檢測裝置問題分析及改進措施

返回打印來源：儀天成電力時間：2012/03/10 閱讀：次

   1　直流系統接地的危害
　　運行實踐中發現，直流接地不僅會造成繼電(diàn)保(bǎo)護誤動、拒動，甚至(zhì)會造(zào)成采用直流控制的設備誤動、拒動，以至損壞設(shè)備(bèi)，造成大面積停電、系統瓦解的(de)嚴重後果。
   2　直流絕緣檢測監測(cè)系(xì)統的現狀
　　目前淮北國安電力有限公司絕(jué)緣檢測監測裝置所采用的技術原理，與現場(chǎng)實際情況存在一定的差距，造成了裝置的功(gōng)能難(nán)以完全滿足現場實際需要。
   2.1絕緣監察裝置技術原理存在的(de)問題
　　對于生産現場而言，電廠多年運行後，電纜絕緣普遍下降(jiàng)，各種端(duān)子箱、機構箱、刀閘輔助接點箱等生鏽損壞，密封性下(xià)降，遇雨、雪、濕霧天氣，易發生接地；而且，往往為非金屬(shǔ)性接地（對地阻(zǔ)值高）、多點接地、正負極均有接地以及正負極絕緣電阻之差較小，形成對稱性接地故障接地性質。而目前直流絕緣監察裝置對(duì)于(yú)直流系統執着地監(jiān)察報警采用電橋平衡原理，對上述高阻對稱性接地無法有效(xiào)檢測。因受電橋平衡原理的限制，裝置隻能監測非對稱性直流接地故障，在正、負極(jí)絕緣電阻均等下降或其值相接近時，裝(zhuāng)置不能反應。而且(qiě)，若兩極絕緣電阻相差較大，而實際上任一級的(de)絕緣水平并未低于允許值的情況下，也可(kě)能報警(jǐng)，使檢測(cè)人員誤(wù)認為絕緣(yuán)水平下降。
   2.2支路(lù)檢測原理存在的問(wèn)題
　　随着微機保護大量抗幹擾(rǎo)電容的安裝使用，直流系統開環輻射供(gòng)電運行(háng)方式的采用(yòng)使直流系統的(de)對地電(diàn)容電流增大。現使用向系統注(zhù)入信号方式的微機型絕(jué)緣支路(lù)選線(xiàn)裝置，實際上已無法實(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洩(xiè)漏電(diàn)流(liú)的整定值(zhí)時，将造成(chéng)誤發信号，影響(xiǎng)裝置的正确判斷(duàn)，運行實踐也證明(míng)：淮北國安電力有限公司安裝有國内某廠的接地選線儀。在380V工作IA段控制電源(yuán)直流接地時，報出集控(kòng)室回路直流接地，對運(yùn)行、維修人員查找接地(dì)造(zào)成了極大的(de)幹擾，危及電網安全運(yùn)行。
   2.3現有(yǒu)的絕緣監察裝置不(bú)能自(zì)動滿足直流系統運行方式變(biàn)化的要求
　　按照國(guó)電公司新下發的(de)反事故技術措施“防止電力生産重(zhòng)大事故的25項重點要求”，樞紐變電站直流系統廣泛采用雙組蓄電池、單母線分段接線方式。兩段直流的母線在并列運行方(fāng)式(shì)下（如單組蓄電池容量試驗時），要(yào)求及時停(tíng)運某一(yī)段母線的直流絕緣監察裝置，以保證(zhèng)直流系統對地絕緣電(diàn)阻不降低(dī)，否則可能造成在直流一點接地時(shí)繼電器誤(wù)動；在兩段直流母線分列運行方式下，要求及時按兩段母線的絕緣監察裝置，否則會造成一段(duàn)直流母線失去絕緣監視。以常(cháng)規直(zhí)流絕(jué)緣監察裝置為例；兩段直(zhí)流母線分列運行時，是兩個獨立的直流系統，每段母線均投運一套監察裝(zhuāng)置。為了測量對地電位，每(měi)個絕緣監察裝置設有一個人為的接地點。為(wéi)防止在直流網絡中其它任何地方再發生一點接地時而引(yǐn)起繼電器(qì)誤動，要求絕緣監察繼電器的線圈(quān)具有足夠大的電阻值。（對220V直流系統(tǒng)該線圈具有足夠大的電阻值為30KΩ，其起動電流為1.4mA。系統(tǒng)中其它繼電(diàn)器的起動電流都應選擇大于1.4mA）。在并列運(yùn)行時，相當(dāng)于一條直流母線一個直流系統，必須在并列前停運一段母(mǔ)線的絕緣監察裝置，否則會造成兩(liǎng)個30KΩ電阻并(bìng)列，對地絕緣電阻變為15KΩ，造(zào)成一點接地（220kV直流系統接地對絕緣報警值為20KΩ）。此時如(rú)再有另一點接地(dì)，其接地電流足以造成某些繼電器誤動(dòng)。同時，在兩段母線由并列運行轉分(fèn)列運行後，應及時将已停運的一段母線絕緣監察裝置投入，否則會造成該段母線及其系統失去對地絕緣監察。現有的直流絕緣(yuán)裝置均不能自動适應兩段直流母線的分、并(bìng)列運行方式，一般采用在二次(cì)接線上利用手動開關或(huò)母線聯絡開關輔助接點切換停運一套(tào)裝置(zhì)的接地方式。或通過斷開一套裝置(zhì)的接于直流母線的(de)熔斷器而停運裝置。
   3　對策及效果
　　為解決(jué)上述問題。我廠重新選用一種新型的微機直(zhí)流接地選線監(jiān)測(cè)裝置——GYM直流接地選(xuǎn)線監測儀(yí)。
   3.1 GYM的工作原理
　　采(cǎi)用平衡電(diàn)橋與(yǔ)不平衡電橋(qiáo)相結合(hé)，可有效地(dì)檢測正、負(fù)級同時(shí)接地，對地絕(jué)緣電阻不受正、負極接地電阻(zǔ)是否相同(tóng)或接近的(de)影響。
　　其工作原理：當設備(bèi)工作在平衡狀(zhuàng)态時，K1、K2合上，為I段母線提供一個接地點，記錄下此時的正母線對地電壓、負母線對地電壓，以(yǐ)及I段各支路的對地漏電流(liú)值(zhí)。如果此時有一點接地發生，此時的IV正1≠IV負1，根據電壓的偏差值就可(kě)得出接地電阻的阻值。
　　當(dāng)發(fā)生正負同時接地時，則此方法不能(néng)準确測出接地電阻，而(ér)需要使用不平衡方法檢測母線對地絕(jué)緣。當設(shè)備處于自動檢測方式時，首先采用平衡電橋K1、K2合上，當接地的(de)正負母線的對地電阻不相等，或(huò)不同時相等，則會造成正母線對地及負母線對地的電壓偏差，此(cǐ)偏差一但超(chāo)過設定的值（10V）時，設備将(jiāng)啟動一(yī)次，不平衡檢測，即将K1、K2分(fèn)别(bié)合上一次，記錄K1合上時的正(zhèng)負母線對(duì)地電壓及支路漏電(diàn)流；K2合上時正負母線對地電壓(yā)及支路漏電流；根據母線對地(dì)的4個電壓值，即可計算出正負母線的(de)對地電阻。
　　R+=（V3-V1）RO/V1 R-=（V2-V4）RO/V4
　　再(zài)結合支路(lù)的2個漏電流值(zhí)，即可計算出支路對地的電(diàn)阻Rn+及Rn-，Ⅱ段母線的檢測方法同(tóng)I段母線，為了克服系(xì)統電容的影響。我們采用切換後延時采(cǎi)樣。以避開(kāi)電容充放電的過渡過程的影響。
3.2對直(zhí)流系統運行方式的影響
　　采用将(jiāng)電橋改為分别投入兩段(duàn)母線的方法，使直流系統的I、Ⅱ段母線是否并列運行不影(yǐng)響本裝置的檢測(cè)，不影響(xiǎng)系統對地絕緣電(diàn)阻，自動滿足直流系統運行方式變化的要求。采用将(jiāng)電橋(qiáo)改為分别(bié)投入兩段母線，這樣(yàng)在同一時刻，兩段母線上隻有(yǒu)一段(duàn)的平衡電阻，另(lìng)一段沒有，采集數據(jù)根據投入的(de)電橋在哪一段上就記錄哪(nǎ)一段的辦(bàn)法。這樣，系統兩段母(mǔ)線是否并列運行就不會影響到對絕緣的監測(cè)，不會(huì)降低直流系統對(duì)地絕緣電(diàn)阻，從而實現了自動滿足直流(liú)系統運行方式變化(huà)徑的要求(qiú)。
   3.3支路檢測不注入信号，采用高(gāo)靈敏度的直流傳感器
　　我們采用高靈敏度的直流(liú)傳感器（精度達0.1mA），結合不平衡電(diàn)橋可(kě)以測出多支路同時接地或同時平衡接地的情況，并可直接顯示接地漏電流數(shù)值。不需注入信号，并通過多次實(shí)驗，将直流傳感器的抗過載能(néng)力提高，過載恢複後能即刻恢複(fú)其檢測性能。利用系統(tǒng)在絕緣良(liáng)好的時候，每月進行一次零點掃描(miáo)，将(jiāng)傳感器的零點誤差消除(chú)。
   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(zhǎo)
　　在裝置中裝置定檢方(fāng)式，通過傳感器對報(bào)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(jīng)屏幕上(shàng)，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(tè)别是對于多路、多點接地的情況。
   3.5采用防誤技術，提高裝置的抗幹擾能(néng)力，對支路(lù)電流的采集，因信号小、易受環境的影響，我們采用采(cǎi)集母線對(duì)地電壓的辦法。因(yīn)電壓量是比較強制(zhì)信号量，且檢測不易受到外界的(de)影響，用母線電壓(yā)計算出的阻抗(kàng)如果正常，則支路(lù)就不可能有報警發生。我們在軟件上封鎖支路報警(jǐng)的輸出，但同時計(jì)算(suàn)支路的信号電壓值與零(líng)點值的誤差。如果誤(wù)差過大，則給出支路檢測元件故障的告警信息，顯示在屏幕(mù)上，以便及時排(pái)除。

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