火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的判斷與措施分析

蘇建超

摘 要：火力發(fā)電仍是我國當(dāng)前主要發(fā)電方式之一，若發(fā)生電力系統(tǒng)接地故障時，會對電廠的正常運(yùn)行帶來十分不利的影響。因此，文章對火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的常見問題進(jìn)行了總結(jié)，對接地故障的檢測方法以及相應(yīng)的注意事項進(jìn)行了概括和闡述，對各類故障應(yīng)采取的相應(yīng)措施和處理方式進(jìn)行了歸納，最后對火力發(fā)電廠的安全管理措施提出了意見和建議，希望為今后火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及維護(hù)提供一定的幫助和借鑒。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；電力系統(tǒng)；接地故障；防范處理；安全管理

1 火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障

火力發(fā)電廠屬于電力建設(shè)的一部分，因為直流電源的運(yùn)行和維護(hù)既方便又安全可靠。因此，火力發(fā)電廠都是選擇直流電源作為控制電源，為電氣、熱工系統(tǒng)、電磁操作機(jī)構(gòu)、照明裝置等提供源源不斷的電源，具有很高的穩(wěn)定性。然而，由于直流電源應(yīng)用范圍廣、設(shè)備多等因素的影響，有時發(fā)生電力系統(tǒng)接地故障也是不可避免的。因此，我們從電力系統(tǒng)接地故障的常見問題、相應(yīng)的檢測方法以及檢測的注意事項作了如下的歸納和總結(jié)：

1.1 常見問題

首先，電阻性單點(diǎn)接地引起的接地電阻值降低，當(dāng)?shù)陀谥绷飨到y(tǒng)的預(yù)定值，電力絕緣檢測裝置就會立即發(fā)出接地告警?？梢酝ㄟ^絕緣檢測儀檢測出是哪一個支路上有接地，技術(shù)人員可以根據(jù)所給出故障范圍進(jìn)行查找并排除。通常情況下，電阻性單點(diǎn)接地是不會對設(shè)備正常運(yùn)行立即產(chǎn)生影響的，但必須馬上處理，否則容易引起兩點(diǎn)接地事故的發(fā)生。

其次，多點(diǎn)經(jīng)高阻接地，致使總接地電阻慢慢下降，當(dāng)電阻值低于電力系統(tǒng)設(shè)定值時，電力絕緣檢測裝置發(fā)出接地警報，即表示出現(xiàn)了多點(diǎn)接地。對每一條支路的接地電阻都要進(jìn)行檢測，通過比較電阻值來排查和明確出現(xiàn)故障的接地支路，再進(jìn)行處理。

再次，就是多分支接地的問題，正、負(fù)電源接地是由多個電源點(diǎn)造成的，利用拉路法進(jìn)行排查時，只斷開一條支路的情況下，其他支路上仍然存在接地點(diǎn)，對地的電壓沒有變化，這種情況需要從整個系統(tǒng)中將直流系統(tǒng)解列出來，然后再排查故障點(diǎn)。

最后，就是非線性電阻接地，在二次回路中，半導(dǎo)體材料引起的接地故障，電阻隨電壓的方向和大小發(fā)生改變，并不表現(xiàn)為線性的特征，這種情況下若發(fā)生了接地警報，通常就是金屬性單點(diǎn)接地了。

1.2 檢測方法

火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的檢測方法有拉路法、直流接地故障查找儀、直流母線電橋法和信號注入法等。

（1）拉路法要求直流接地回路瞬間要將電源斷開，來確定接地點(diǎn)所發(fā)生的回路，但由于直流系統(tǒng)不可隨意停電，所以現(xiàn)在一般不建議使用拉路法排查接地故障。（2）直流接地故障查找儀，它是在接地母線與大地間加入一個超低頻信號，電流方向是沿著接地點(diǎn)方向流動，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)電流消失或者是電阻土壤加大的地方，就可以判斷此處即為接地點(diǎn)。此儀器不受電容的干擾，不需要斷電，因此應(yīng)用逐漸廣泛，替代了拉路法。但它要求有電流方向，所以不能夠檢測多點(diǎn)接地和正、負(fù)極等電阻接地。（3）直流母線電橋法是應(yīng)用較多的方法，即在母線中加入電阻來建立平衡的電橋，在正常情況下，電橋保持平衡；當(dāng)有接地故障發(fā)生時，電橋就不再平衡，就會有電流通過繼電器，由此可以判斷接地故障電極的方向。此方法所用的檢測裝置既簡單又經(jīng)濟(jì)，但需要注意以下兩點(diǎn)：一是在檢測裝置運(yùn)行中，橋臂電阻一般很難達(dá)到一致，所以所測得的值難免會存在一定的誤差；二是繼電器要有足夠大的電阻值，以便降低電流，進(jìn)而避免其他繼電器的誤動。（4）信號注入法，即向故障母線與地直接注入低頻信號，利用鉗形電流檢測儀檢測低頻信號，來排查接地點(diǎn)。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要停電即可對接地故障進(jìn)行檢測，缺點(diǎn)是其靈敏性極易受分布電容的影響。

1.3 注意事項

在檢查了線路和設(shè)備不是因為進(jìn)水、受潮或是金屬生銹等環(huán)境因素而發(fā)生接地故障后，還需要注意在利用拉路法時，在瞬斷直流電源前，需要征得相關(guān)部門的同意，而且動作要快，時間最好不超3s，在觀察接地現(xiàn)象時，還要根據(jù)綜合信號、光字牌以及監(jiān)察表等的情況做出判斷。還要注意不要在負(fù)荷高峰時排查接地故障，避免因人為因素引起短路或是多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。要根據(jù)電路圖紙進(jìn)行拆線、接線，并注意做好相應(yīng)的標(biāo)記，防止出現(xiàn)差錯。若是利用儀器進(jìn)行檢查，需要2人以上才可進(jìn)行，且都必須穿戴絕緣靴和絕緣手套，以防止發(fā)生觸電等意外情況，做好安全監(jiān)護(hù)。查找故障時還應(yīng)按照先觀察信號和照明再進(jìn)行操作處理、先排查室外后排查室內(nèi)的原則。而且，還要關(guān)注設(shè)備的運(yùn)行情況，防止和杜絕出現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱燒壞、保險熔斷等現(xiàn)象。

1.3.1 電力系統(tǒng)接地故障的處理

對于雨水受潮而引起的瞬間接地故障，可以直接復(fù)歸位信號；若檢查結(jié)果是電壓互感器發(fā)生接地情況，只需要切斷連接，通常將PT小車?yán)龉裢猓颓袛嗔穗妷夯ジ衅?；若是由于直供用戶產(chǎn)生的接地故障，在排查到故障點(diǎn)后，就要與直供用戶及時地進(jìn)行聯(lián)系，并要求切斷故障點(diǎn)；在通過各種方法檢測后，發(fā)現(xiàn)是支路產(chǎn)生的接地故障，一般情況下，只要對發(fā)生故障的支路系統(tǒng)進(jìn)行停電處理即可。然而如果是多點(diǎn)發(fā)生接地故障，就要綜合多方面因素，考慮并研究出處理辦法，不可盲目地進(jìn)行處理。在接地故障發(fā)生后，要及時地進(jìn)行排查、匯報調(diào)度，相關(guān)部門要及時拿出解決方案和應(yīng)急預(yù)案，還應(yīng)總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，防止類似事件再次發(fā)生。

1.3.2 建立安全管理措施

為了維護(hù)火力發(fā)電廠的安全生產(chǎn)，需要建立一套安全管理措施。首先是人的管理。對于維護(hù)電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的人員要進(jìn)行崗前培訓(xùn)，加強(qiáng)他們的安全管理意識，提高他們的業(yè)務(wù)水平，規(guī)范工作人員的職責(zé)，要求他們做到愛崗敬業(yè)，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范。同時，對于電力系統(tǒng)設(shè)備要進(jìn)行定期的檢測與維護(hù)，對于有問題的設(shè)備要及時地進(jìn)行維修，對于可能存在隱患的設(shè)備要及時上報登記，制定應(yīng)急預(yù)案并及時排除。當(dāng)電力系統(tǒng)中存在有兩組及以上的蓄電池組時，通常要采取分段母線的運(yùn)行方式，這樣可以提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性，有效地保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時，還要注意電力系統(tǒng)設(shè)備周圍的環(huán)境，要保持環(huán)境衛(wèi)生的清潔，對設(shè)備上的灰塵及時地清理，防止灰塵、粉塵等進(jìn)入設(shè)備，影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且還要注意防水、防潮等工作。還要注意設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境溫度等變化，防止因環(huán)境溫度過高導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱、甚至燒壞等，要建立良好的運(yùn)行環(huán)境，保障電力系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少故障的發(fā)生，保障電廠工作有條不紊地進(jìn)行。

2 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，我國的電力行業(yè)也得到了快速的發(fā)展，火力發(fā)電行業(yè)盡管面臨著環(huán)保、運(yùn)輸?shù)榷喾矫娴膯栴}，但目前仍然是我國最主要的發(fā)電方式之一。目前，發(fā)電廠的電力系統(tǒng)逐漸向超高壓、大容量的方向發(fā)展，因此，對電力系統(tǒng)要求越來越高，這就需要準(zhǔn)確而且迅速對電力系統(tǒng)接地故障進(jìn)行定位，并及時給予修繕和維護(hù)，以保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為火力發(fā)電廠的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

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