電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置直流接地問(wèn)題的處理

劉 鵬

（國(guó)電吉林江南熱電有限公司，吉林吉林，132011）

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置直流接地問(wèn)題的處理

劉 鵬

（國(guó)電吉林江南熱電有限公司，吉林吉林，132011）

針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置直流接地問(wèn)題的處理，結(jié)合理論實(shí)踐，在簡(jiǎn)要闡述繼電保護(hù)裝置工作原理的基礎(chǔ)上，并著重分析了電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置直流接地中存在的問(wèn)題，以及處理方式。得出繼電保護(hù)裝置是維持電力系統(tǒng)持續(xù)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)鍵的結(jié)論，希望對(duì)相關(guān)單位有一定幫助。

電力系統(tǒng)；機(jī)電保護(hù)裝置；直流接地；問(wèn)題處理

0 引言

近年來(lái)我國(guó)電力事業(yè)快速發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的供電提出了更高的要求。而繼電保護(hù)裝置作為電力系統(tǒng)的主要組成部分，其能否安全高效的運(yùn)行，對(duì)全社會(huì)各大產(chǎn)業(yè)用電效率有很大影響。本文基于理論實(shí)踐，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置直流接地問(wèn)題的處理做了如下分析。

1 繼電保護(hù)裝置的工作原理

所謂繼電保護(hù)指的是利用電力系統(tǒng)中的相關(guān)元件發(fā)生短路情況或者異常情況時(shí)，通過(guò)電氣量的變化來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)中其他設(shè)備不被損壞。繼電保護(hù)裝置主要有三大部分共同組成，包括：測(cè)量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。通常情況下，電力系統(tǒng)運(yùn)行中的相關(guān)參數(shù)比如：電流、電壓、功率因數(shù)角等在正常運(yùn)行狀態(tài)和帶故障運(yùn)行狀態(tài)時(shí)有明顯區(qū)別。繼電保護(hù)裝置可以捕捉這些參數(shù)的變化情況，并及時(shí)反饋到相應(yīng)的控制設(shè)備上，操作人員通過(guò)判斷這些參數(shù)的變化，而確定電力系統(tǒng)發(fā)生故障的性質(zhì)和范圍，并制定有針對(duì)性處理方案。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置直流接地問(wèn)題

2.1 直流正接地問(wèn)題

大多數(shù)情況下，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置是通過(guò)電源負(fù)極啟動(dòng)來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)的。但是如果電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生正極接地，就會(huì)導(dǎo)致電源負(fù)極和繼電保護(hù)裝置發(fā)生斷電的情況，同時(shí)線砸也會(huì)攜帶正極電源負(fù)荷，同時(shí)線砸的負(fù)極，也會(huì)導(dǎo)致斷電線砸攜帶一定量的負(fù)電荷。此時(shí)，繼電保護(hù)裝置就會(huì)啟發(fā)相應(yīng)的掩護(hù)命令，當(dāng)此該項(xiàng)動(dòng)作開(kāi)啟以后，繼電保護(hù)裝置也就難以發(fā)揮出應(yīng)用的保護(hù)作用，導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)難以正常工作。

2.2 負(fù)極接地問(wèn)題

直流電源發(fā)生負(fù)極接觸地面時(shí)，繼電保護(hù)裝置發(fā)生了跳閘現(xiàn)象，而且跳閘線圈中發(fā)生了短路故障，最終繼電保護(hù)裝置當(dāng)中的保護(hù)零件失去了識(shí)別電力故障的能力，從而導(dǎo)致故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.3 單點(diǎn)接地問(wèn)題

在某些特定的情況下，單點(diǎn)接地也會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置發(fā)生故障，從而影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。大量實(shí)例表明，電力系統(tǒng)中直流母線對(duì)電力系統(tǒng)中的電容有很大影響，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變電站的功能越來(lái)越全面，結(jié)果也愈發(fā)復(fù)雜，而繼電保護(hù)裝置中的微機(jī)操控、自動(dòng)化設(shè)備、監(jiān)控管理設(shè)備等都由直流供電。但是當(dāng)微機(jī)操作設(shè)備接入電力系統(tǒng)中以后，促使電力系統(tǒng)中的直流負(fù)載下降，而微機(jī)設(shè)備需要憑借DC和DC電源模塊才能保證供電的穩(wěn)定性。而DC電源模塊通常情況下采用了5V、12V和24V的輔助工作電源，需要通過(guò)EMI抗干擾措施，才能最大限度上降低開(kāi)關(guān)電源對(duì)相關(guān)設(shè)備的影響【1】。當(dāng)電路中加入EMI后就會(huì)在正對(duì)地和負(fù)對(duì)地之間存在電容，由于電力設(shè)備中擁有很多電源設(shè)備，因此，電容匯集到直流系統(tǒng)中以后，就會(huì)導(dǎo)致對(duì)地電容急速上升，如果此時(shí)發(fā)生單點(diǎn)接地問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致電容產(chǎn)生較的充放電電流，致使繼電保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)。

2.4 兩點(diǎn)接地問(wèn)題

當(dāng)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置受到外界因素干擾時(shí)，系統(tǒng)中的直流電源兩端的線路就可能和地面發(fā)生接觸，但是電流沒(méi)有經(jīng)過(guò)電阻，從而增加了電流值，促使繼電保護(hù)裝置和大地構(gòu)成回路，大電流就會(huì)瞬間流入繼電保護(hù)裝置中，使得繼電保護(hù)裝置超負(fù)荷工作，損壞內(nèi)部元件，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置難以正常工作，如果不能及時(shí)解決，甚至?xí)龤Ю^電保護(hù)裝置。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置直流接地問(wèn)題的處理措施

3.1 認(rèn)真排查直流接地問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題根源

直流接地問(wèn)題是繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過(guò)程中最常見(jiàn)的問(wèn)題之一，實(shí)例表明，導(dǎo)致直流接地問(wèn)題發(fā)生的原因有很多，既包括內(nèi)在因素，也包括外在因素。因此，要想最大限度上降低直流接地發(fā)生的概率，就必須積極尋找行之有效的策略，并科學(xué)合理的分析引發(fā)直流接地的原因?？梢詮膬蓚€(gè)方面入手【2】：第一，詳細(xì)排查各個(gè)接地支路，尤其是絕緣監(jiān)測(cè)裝置中的問(wèn)題要進(jìn)行逐一排查，及時(shí)找打發(fā)生直流接地的根源；第二，確定繼電保護(hù)裝置和回路，最大限度上縮短故障查詢(xún)時(shí)間。具體而言，在排查過(guò)程中要遵循從室內(nèi)到室外順序，第一時(shí)間找到發(fā)生直流接地的位置。在排查過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)直流負(fù)荷分段開(kāi)環(huán)運(yùn)作，并斷開(kāi)直流線路中母線和環(huán)路的開(kāi)關(guān)，然后借助拉路法進(jìn)行排查。在具體操作過(guò)程中，要控制切斷回路的時(shí)間在3秒之內(nèi)，如果直流接地中有工作人員正在作業(yè)，此時(shí)直流接地問(wèn)題往往在工作設(shè)備上，此時(shí)要切斷直流電源，進(jìn)步觀察直流接地信號(hào)。

3.2 加強(qiáng)直流電源管理，降低直流接地問(wèn)題發(fā)生的概率

加強(qiáng)直流電源管理的作用主要體現(xiàn)在以下一個(gè)方面：第一，確保直流電源設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)制的質(zhì)量。根據(jù)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的實(shí)際情況，對(duì)繼電保護(hù)裝置的電源系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，確保其滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí)在具體安裝和調(diào)試中，要認(rèn)真分析某些細(xì)節(jié)問(wèn)題，尤為是直流接地問(wèn)題發(fā)生比較頻繁的位置，要采取行之有效的處理措施【3】；第二，加強(qiáng)對(duì)直流電源維護(hù)和管理的能力，確保從業(yè)人員在維護(hù)和作業(yè)時(shí)，能夠按照操作規(guī)程和操作步驟進(jìn)行操作，確保電池容量能滿(mǎn)足繼電保護(hù)裝置穩(wěn)定運(yùn)行的需求；第三，定期更換蓄電池，并檢查不同支路直流系統(tǒng)的絕緣情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

3.3 合理排除直流接地，提高直流接地問(wèn)題處理效率

在2016年7月某變電站發(fā)生了直流接地問(wèn)題，導(dǎo)致周?chē)鷶?shù)家企業(yè)停產(chǎn)維護(hù)，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。直流接地處理單位采用了逐步排除和精密儀器排除相互結(jié)合的方法，在不到1小時(shí)內(nèi)，就找到了發(fā)生直流接地問(wèn)題的具體問(wèn)題。從2016年7月至今在該地段再也沒(méi)有發(fā)生過(guò)程直流接地問(wèn)題。

由于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置發(fā)生直流接地問(wèn)題的因素非常多，相關(guān)技術(shù)人員的綜合技術(shù)水平有較高的要求。在這樣的基礎(chǔ)上，電力企業(yè)要針對(duì)相關(guān)技術(shù)人員開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)，從根本上提高他們的操作水平。確保直流接地故障發(fā)生以后，能在最快的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，并防止同樣的問(wèn)題再次發(fā)生，為電力系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)中頻繁發(fā)生繼電保護(hù)裝置直流接地問(wèn)題，嚴(yán)重限制了用戶(hù)的用電質(zhì)量。因此，電力部門(mén)必須高度重視此類(lèi)問(wèn)題，認(rèn)真分析機(jī)電保護(hù)裝置在不同環(huán)境中發(fā)生直流接地的主要原因，避免直流接地問(wèn)題的發(fā)生，為電力系統(tǒng)正常運(yùn)行營(yíng)造良好的環(huán)境。

[1]孫姣.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置直流接地問(wèn)題的處理[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2017,14(18):54+56.

[2]南海軍.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置直流接地問(wèn)題的防范[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015,(06):241.

[3]楊孝鵬.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置直流接地問(wèn)題的防范對(duì)策[J].科技與企業(yè),2015,(23):217.

Treatment of DC grounding of relay protection device in power system

Liu Peng
(Guodian Jilin Jiangnan thermoelectric Co., Ltd.,Jilin Jilin,132011)

Aiming at the problem of DC grounding problem of power system relay protection device, combined with the theory and practice, the working principle of relay protection device is briefly described, and the problems existing in DC grounding of relay protection device in power system are analyzed emphatically As well as the way of handling. It is concluded that the relay protection device is the key to maintain the continuous, safe and stable operation of the power system, hoping to help the relevant units

power system; electromechanical protection device; DC grounding; problem handling