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直流系统接地检测装置问题分析及改进措施

返回打印来源：仪天成电力时间：2012/03/10 阅读：次

   1　直流系统接地的危害
　　运行实践中发（fā）现，直（zhí）流接地不（bú）仅会造成继（jì）电保护误动、拒动，甚至会造成（chéng）采（cǎi）用直流控制的（de）设备误（wù）动、拒动，以至损坏设备，造成大面积停电、系统瓦解的严重后果。
   2　直流（liú）绝缘检测监测系统的现状
　　目前淮北国安电力有限公司绝（jué）缘检测（cè）监测装（zhuāng）置所采用的技术原理（lǐ），与现（xiàn）场实际情况存在一定的差距，造成了装置的功能难以完全满足现场实际需要（yào）。
   2.1绝缘监察装（zhuāng）置技术原理存在（zài）的问题
　　对于生产现场而言，电厂多年运（yùn）行后，电缆绝缘普遍下降，各种端子箱、机构箱、刀闸辅助接点箱等生锈损坏，密封（fēng）性下降，遇雨、雪、湿（shī）雾天气，易发生接地；而（ér）且，往往为非（fēi）金属性接地（对地阻值高）、多点接地、正负极均有接（jiē）地以及正负极绝缘电阻之（zhī）差较小，形成对称性接地故障接地性质。而目前直流绝缘监察装置对于直流系统执着地（dì）监察报警采用电桥平衡原理，对上述高阻对（duì）称性接地无（wú）法有效（xiào）检测。因受电桥平衡原理的限制，装置只能监测非对称性直流接地故障，在正、负极绝缘电阻均等下（xià）降或其（qí）值相接近时，装置不能反（fǎn）应。而且，若两（liǎng）极绝缘电阻相差较大，而实际上任一级的绝缘水平并未低于允（yǔn）许值的情况下，也可能报警（jǐng），使（shǐ）检测人员误认为绝缘水平下降。
   2.2支路检测（cè）原理存在（zài）的问题
　　随着微（wēi）机保护大量抗干扰电容的安装使用，直流系统开环辐射供电运（yùn）行方式的采用（yòng）使直流系统的对地电容电流增大。现（xiàn）使用向系统注入信号方式的微机型绝缘支路选（xuǎn）线装置，实际（jì）上已无法实现对接（jiē）地支路的有（yǒu）效查找。当电容电流大于检测装置对绝缘电阻泄漏电流的整定值时，将造成误发信号，影响装（zhuāng）置的正确判（pàn）断，运行实践也证明：淮北国安电（diàn）力有限公司安装有国内某厂的接地选线仪。在380V工作IA段控制电源直流接地时，报出集控（kòng）室回路直流接地，对运行、维修人员查找接地造成了极大（dà）的干扰，危及电网安全运行。
   2.3现有（yǒu）的绝缘监察装置（zhì）不能自动满足直流系统运行方式变化的要求
　　按（àn）照国电公司新下发的反事故技术措施“防止（zhǐ）电力生产重大事故的25项重点要求”，枢纽变电站直流系统广泛采（cǎi）用双组蓄电（diàn）池、单母线分段（duàn）接线方式。两段直流的母线在并（bìng）列（liè）运行方式（shì）下（如单组蓄（xù）电池容量试验时），要求及时停运某一段母线的直流绝（jué）缘监察装置，以保证直流系统对地绝缘电阻不降低，否则可能造成在（zài）直流一点接地时继电器误动；在（zài）两段直流母线分列运行方式下，要求及（jí）时按两段母线的绝缘监察装置，否则会造成一段直流母（mǔ）线失去绝缘监视。以常规直流绝（jué）缘监察装置为例；两段直流母线分列运行时，是（shì）两个独立的直流系统，每段母线均（jun1）投运一套监察装置。为了测量对（duì）地电位，每个绝缘监察装置（zhì）设有一个人为的接地点。为防止在直流（liú）网络中其它任何地方（fāng）再发生一点接地时而引（yǐn）起继电器误动，要求绝缘监察继电（diàn）器的（de）线圈具有足够大的电阻值。（对220V直流系（xì）统该线（xiàn）圈（quān）具有足够大（dà）的电阻值为30KΩ，其起动电流（liú）为1.4mA。系统中其它继电器的起动电流都应选择大于1.4mA）。在（zài）并列（liè）运行（háng）时，相当于一条直流母线一个直流系统，必须在并列前（qián）停运一段母线的绝缘（yuán）监察装置（zhì），否则会造成两（liǎng）个30KΩ电阻并列，对地绝缘电阻变为15KΩ，造成一（yī）点接地（220kV直流系统接地对（duì）绝缘报警值（zhí）为20KΩ）。此时如再有另一点（diǎn）接地（dì），其接（jiē）地电流足以造成（chéng）某些继电器误动。同时，在两段（duàn）母线由并列运行转分列运（yùn）行后，应及时将已停运的一（yī）段母线绝缘监察装置投入，否则会造（zào）成该段母线及其系统失去对地（dì）绝缘监察。现有的（de）直流绝（jué）缘装置均不能自动（dòng）适应两段直流母线的分、并列运行方式，一般采用在二次接线上利（lì）用手动开关或母线联络开关辅助接点切换停运一（yī）套装置的接地方（fāng）式。或（huò）通过断开一套装置的接于直流母线的熔断器而停运装置。
   3　对策（cè）及效果（guǒ）
　　为（wéi）解决上述问（wèn）题。我厂重新（xīn）选用一种新型的微机直流接地选线监测装置——GYM直流接地选线监（jiān）测（cè）仪。
   3.1 GYM的工作原理
　　采用平（píng）衡（héng）电（diàn）桥与不平衡电桥相（xiàng）结合，可有效地检测正、负级（jí）同时接地（dì），对地（dì）绝缘电（diàn）阻不受正、负极接地电阻（zǔ）是否相同或接近的影响。
　　其工作原理：当设备工作在平衡（héng）状态时，K1、K2合上，为I段母线（xiàn）提供一个接地点，记录下此时的正母线对地电压、负母线对地电压，以及（jí）I段各支路的对地漏电流值。如果此时有一点接地发生，此时的IV正1≠IV负1，根（gēn）据电（diàn）压的偏差值就可得出（chū）接地电阻的阻（zǔ）值。
　　当发生正负（fù）同时接地时，则此方法不能准确测出接地电阻（zǔ），而需（xū）要使用不平衡方法检测母线（xiàn）对地绝缘（yuán）。当（dāng）设备处于自动检测方式时，首先采用（yòng）平衡电桥K1、K2合上，当接（jiē）地的正负母线的对地电阻不相等，或不同时相等，则会造成正母（mǔ）线对地及负母线对地的电压偏差，此（cǐ）偏差一但超过设定的值（10V）时，设（shè）备将启动一次（cì），不平衡检测，即将K1、K2分别合上一次（cì），记录（lù）K1合上时的正负母线（xiàn）对地（dì）电压及（jí）支路漏电流；K2合上（shàng）时正（zhèng）负母（mǔ）线对地电压及（jí）支路漏电流；根据母线对地的4个电压值，即可计算出正负母线的对地（dì）电阻。
　　R+=（V3-V1）RO/V1 R-=（V2-V4）RO/V4
　　再结合支路的2个漏电流（liú）值，即可计算（suàn）出支路对（duì）地的电阻Rn+及Rn-，Ⅱ段母线的检测方法（fǎ）同I段母线（xiàn），为（wéi）了克服系统电容的影响。我们采用切换后延时采样。以避开（kāi）电容充放电的（de）过渡过程的（de）影响。
3.2对直流系统运行（háng）方式的影响
　　采用将电桥改为分别投入两段母线的方法，使直流系统的I、Ⅱ段母线是否并列运行不影响（xiǎng）本装置的检测，不影（yǐng）响系统对地绝缘电阻，自动满足直流系统运行方式变化（huà）的要求。采用将电（diàn）桥（qiáo）改为分别投（tóu）入两段母线，这样在（zài）同一时刻，两段母线上只有一段的平衡电阻，另一段没有，采集数据根据投入的电桥（qiáo）在哪一段上（shàng）就记录哪一（yī）段的办法。这样，系统两（liǎng）段母线是否并列运行就不会影响到对（duì）绝缘的监测，不会降低直流系统对地绝缘电阻，从而实现了自动满足直流系统（tǒng）运行方（fāng）式变化（huà）径的要求。
   3.3支路检测不注（zhù）入信号，采用高灵敏度的（de）直流传感器
　　我们采（cǎi）用高灵敏（mǐn）度的直（zhí）流传（chuán）感器（精度达（dá）0.1mA），结（jié）合不平衡电桥可以测出多支路（lù）同时接地或同时平（píng）衡接地的情况，并可直接显（xiǎn）示接地漏（lòu）电流数（shù）值。不需注（zhù）入信号，并通过（guò）多次（cì）实验，将直流传感器的抗过载能力提高（gāo），过载（zǎi）恢复后能即刻恢复其检测性（xìng）能。利用系统在绝缘良好的（de）时（shí）候，每月进行（háng）一次零点扫描（miáo），将传感器的零点误差消除。
   3.4在装置中设置定检方式，方便（biàn）对接地支路的分支支（zhī）路的查找
　　在装置中装置定检方式，通过传感器对报警支路的漏（lòu）电流的高速检测与监（jiān）视，直接显（xiǎn）示在装置的液晶屏幕上，配合拉合报警支路（lù）的分支路熔断器，有助于查找具体的接地支路，特别是对于多路、多点接地（dì）的情况。
   3.5采用防误技术，提高装置（zhì）的抗干扰能力，对支路电流的采集，因信号小、易受环境的影响，我们采用采集母线对（duì）地（dì）电压（yā）的办法。因电（diàn）压量是比较（jiào）强制信号量（liàng），且检测不易受到外界的影响，用（yòng）母线电（diàn）压计算出的阻抗如果正常，则支路就不可能有报警发生。我们（men）在软件上（shàng）封锁支路报警的输出，但（dàn）同时计算支路的信号电压值与零点值的误（wù）差。如果误差过大，则给出支（zhī）路检测元件故障的告警信息，显示（shì）在屏幕上，以（yǐ）便及时排（pái）除。

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