發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析及應(yīng)對措施研究

李桂香

摘要：直流系統(tǒng)是發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的一個重要組成部分，它對保障整個發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行起著特殊的作用。為了使直流系統(tǒng)能夠更好的為發(fā)電廠服務(wù)，本文首先對發(fā)電廠的直流系統(tǒng)進(jìn)行了簡單的概述，其次分析了發(fā)電廠中常見的兩種直流系統(tǒng)接地故障：一點接地和兩點同時接地故障機理，最后結(jié)合本人多年的實際工作經(jīng)驗重點對直流系統(tǒng)接地的原因以及相應(yīng)的應(yīng)對策略進(jìn)行了研究，以期對發(fā)電廠直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行能有所助益。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；直流系統(tǒng)；接地故障；應(yīng)對措施；分析；研究

0引言

由于在發(fā)電廠中繼電保護(hù)回路、對各種信號進(jìn)行傳遞的信號回路、自動化運行的自動裝置、發(fā)生故障時用到的照明系統(tǒng)以及電廠內(nèi)外進(jìn)行通信的通信回路等二次設(shè)備都需要直流系統(tǒng)進(jìn)行供電，因此直流系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運行會直接影響到整個發(fā)電廠的正常運行。一旦發(fā)電廠的直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不但會影響到本發(fā)電廠的正常穩(wěn)定運行，甚至還會影響到與該電廠相連的其它電廠甚至整個區(qū)域電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，因此我們必須對發(fā)電廠直流系統(tǒng)常見的故障及應(yīng)對措施進(jìn)行重點的分析和研究，以保證發(fā)電廠直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

1對發(fā)電廠直流系統(tǒng)的概述

220v或士110v直流供電系統(tǒng)是我國當(dāng)前發(fā)電廠中二次系統(tǒng)部分主要采用的運行方式，在把直流設(shè)備連接到主控室直流配電屏的直流母線上，再把短路保護(hù)電源、合閘電源、照明電源等從直流母線上引出，電力電子整流器和蓄電池并聯(lián)共同工作的浮充供電方式是目前我國各發(fā)電廠主要所用的直流系統(tǒng)，在系統(tǒng)正常工作時蓄電池是一直保持充電狀態(tài)的它只是作為電力系統(tǒng)的一個備用電源，以防在電力系統(tǒng)交流出現(xiàn)故障時還可以有持續(xù)不間斷的電流供應(yīng)給整個系統(tǒng)，電廠中的220v交流電可以通過整流器轉(zhuǎn)換為直流電，用這些直流電可以給直流用電設(shè)備供電。

2 發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析

在發(fā)電廠中，我們最常見的兩種直流系統(tǒng)接地故障便是一點接地或兩點接地故障。由于發(fā)電廠存在著特殊的直流系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)，因此直流系統(tǒng)的接地故障經(jīng)常會發(fā)生，在發(fā)生一點接地后除了一些特殊的情況不會引起系統(tǒng)故障，其余情況都會引起系統(tǒng)故障，比如說：繼電器誤發(fā)信號不會引起系統(tǒng)故障，這主要是由于短路電流沒有產(chǎn)生，其余情況都會引起系統(tǒng)故障，但這種一點接地不引起系統(tǒng)故障的概率很小。若發(fā)生兩點同時接地，就會嚴(yán)重危害到系統(tǒng)設(shè)備。而直流系統(tǒng)兩點接地通常是由于繼電器誤動作、繼電器拒絕動作、熔斷器熔斷等情況引起的。所以在發(fā)生一點接地后必須在第一時間把這種故障消除，給電力系統(tǒng)造成巨大的危害。由于概率大隨機性強是一點接地的主要特點，因此其預(yù)防難度會更大，運行人員更應(yīng)該重視。

3直流系統(tǒng)接地的原因及應(yīng)對策略

3.1直流系統(tǒng)接地的原因分析

3.1.1規(guī)劃設(shè)計因素

有的地方在設(shè)計城市線路時，經(jīng)常把電纜隧道和蒸汽管道、水管道在一起修建，并且對它們沒有進(jìn)行很好的隔離，一旦蒸汽管道或水管道出現(xiàn)泄露現(xiàn)象，將直接威脅到電氣設(shè)備的安全。另外有些地方還存在著交直流信號混用一根電纜的現(xiàn)象等這些都是由于規(guī)劃設(shè)計不當(dāng)給電力系統(tǒng)埋下的接地故障。

3.1.2設(shè)備內(nèi)部因素

自身因素是造成直流接地故障的一個很重要的方面，如開關(guān)柜小母線上有過多的灰塵沉積、繼電器機械部分出現(xiàn)不靈活現(xiàn)象、線圈老化、損壞絕緣、電纜溝內(nèi)嚴(yán)重積水等等這些現(xiàn)象都可能引起接地故障。

3.1.3外部環(huán)境因素

外部環(huán)境因素也很容易造成直流系統(tǒng)接地故障的發(fā)生。比說在長時間的分吹日曬和外部環(huán)境溫度的劇烈變化下，在戶外的二次回路控制箱、開關(guān)箱、監(jiān)測儀表以及密封圈很容易發(fā)生老化現(xiàn)象，以至于橡膠的絕緣特性在回路導(dǎo)線中減弱，降低設(shè)備的使用壽命。當(dāng)遇到雨雪和霧霾天氣時，會使箱內(nèi)的濕度增大，如果無法及時有效的把這些濕氣排除，那么凝露現(xiàn)象會很容易發(fā)生，致使發(fā)生直流接地現(xiàn)象。

3.1.4人為因素

由于燃料系統(tǒng)產(chǎn)生的灰塵比較多，需用水經(jīng)常沖洗。如果運行人員在對設(shè)備清掃的過程中不慎使水噴灑到直流回路上，這樣就很容易引起直流系統(tǒng)的損壞，再者工作人員在接線路接頭時認(rèn)真度不夠，把線路的絕緣層損壞等等都容易導(dǎo)致線路直流系統(tǒng)的損壞。

3.2應(yīng)對策略

3.2.1接地點的查找

要想把線路的故障快速的排除，我們必須要掌握一些線路故障點常用的查找方法：

（1）拉回路法。拉回路法主要采用的是對故障回路進(jìn)行斷電處理的方式，此方法適合查找所有的接地故障點。在對故障回路進(jìn)行斷電處理時，一般按事故照明回路；信號回路；操作回路；保護(hù)回路的順序進(jìn)行斷電處理，逐步縮小故障點范圍，然后再逐一排查故障點所在范圍內(nèi)的分支網(wǎng)絡(luò)，直到把接地點找到為止。

（2）實時監(jiān)測法。此方法主要是通過采用在線監(jiān)測裝置實時跟蹤監(jiān)測直流系統(tǒng)的對地絕緣狀況，進(jìn)而來判斷故障點所在的具體位置。此方面最大的優(yōu)點就是可以實現(xiàn)實時監(jiān)控并能報告顯示故障點的接地回路，但該方法準(zhǔn)確定位接地點具體的所在位置。

（3）電壓測量法。利用萬用表測量正負(fù)母線電壓，若切除某部分負(fù)載后，在萬用表上顯示的數(shù)字發(fā)生了變化，則說明切除的部分就是接地部分。

（4）移動定位裝置查找法。該方法主要用于測量一些不能斷電的自動化設(shè)備，可以帶電檢測查找接地點是移動定位裝置查找法的最大優(yōu)勢。

（5）應(yīng)用新型絕緣監(jiān)測設(shè)備查找法。該裝置主要通過應(yīng)用無接觸激磁調(diào)制直流微電流智能傳感器，利用正、負(fù)母線對地的接地電阻，母線產(chǎn)生的漏電流的大小測量出來，進(jìn)而判斷出接地電阻的大小，然后再判斷非接觸式磁性調(diào)制母線接地故障方式。

3.2.2預(yù)防控制措施

要嚴(yán)格控制直流直接接地連線形成的二次設(shè)備的絕緣水平，要把控制用的直流和其它直流線路分開，對于操作機構(gòu)、戶外端子箱、直流屏柜等設(shè)備要定期的清掃，以防由于浮塵的大量聚集導(dǎo)致直流系統(tǒng)的對地絕緣性能降低。為了做到對易發(fā)生接地短路點的全面了解和掌握，最好安排運行人員對直流系統(tǒng)的絕緣情況定時定點的檢查。同時要密封處理好暴露在室外的直流裝置，保證其免受雨雪大風(fēng)等自然天氣的影響，對廠用的照明設(shè)備也要及時的維護(hù)，在修建電纜隧道和戶外的電纜溝時，為了使設(shè)備免受水害的影響，一定要把排水系統(tǒng)設(shè)置好，以確保有效保護(hù)電氣設(shè)備。要經(jīng)常派專人監(jiān)視和檢查直流系統(tǒng)的絕緣水平。在制作中央控制室的控制保護(hù)屏?xí)r，最好制作成前后帶門的封閉式結(jié)構(gòu)，對有缺陷的直流支路和設(shè)備一定要及時的處理和維修，爭取把電氣設(shè)備發(fā)生故障的幾率降到最低。

4結(jié)語

發(fā)電廠直流系統(tǒng)部分對整個電廠的安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義，它是供給繼電保護(hù)、控制回路、信號回路、計算機監(jiān)控、通信、事故照明、交流不間斷電源等二次設(shè)備的重要電源，對供電的可靠性要求極高，一旦發(fā)生直流接地故障我們必須及時處理，否則將會嚴(yán)重影響到發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行，甚至?xí)绊懙秸麄€電網(wǎng)，所以我們必須加強對發(fā)電廠直流系統(tǒng)運維和保護(hù)工作，使其能夠更好的為電廠的安全穩(wěn)定運行服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]余劍峰.直流系統(tǒng)接地故障監(jiān)測研究[D].武漢大學(xué),2004:15-17.

[2]歐衛(wèi)慶.發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析及應(yīng)對措施[J].自動化應(yīng)用,2010(08):76-78.

[3]顧忠裕.火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地的故障分析及處理[J].電子世界,2012(17):50-51.

[4]董建政,盧劍峰.一種發(fā)電廠直流系統(tǒng)絕緣檢測的解決方案[J].山東電力技術(shù),2007(06).endprint