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直流係統接地檢（jiǎn）測裝（zhuāng）置問題分析及改進措施

返回打印來源：儀天（tiān）成電力時間：2012/03/10 閱讀：次

   1　直流係統接地的危害（hài）
　　運行實踐中發現，直流接地不僅會造（zào）成繼電保護（hù）誤動（dòng）、拒動，甚至會造成采用直（zhí）流控製的設備誤動、拒（jù）動，以至損壞設備，造成大麵積停電、係統瓦解的嚴重後果。
   2　直流絕緣檢測監測係統的現狀
　　目前淮北國安電（diàn）力有（yǒu）限公司絕緣檢測監測（cè）裝置所采用的技術原理，與現場實際情況存（cún）在一定的差距，造（zào）成了裝置的功能難以完全滿足現場實際需要。
   2.1絕緣監察裝（zhuāng）置技（jì）術原理存在的問題
　　對於生產現場而言，電廠多年運（yùn）行後，電纜絕緣普遍下降，各種端子箱、機（jī）構箱（xiāng）、刀閘輔助接（jiē）點箱（xiāng）等生鏽損壞，密封性下降，遇雨、雪、濕霧天氣，易發生接地；而且，往（wǎng）往為非金屬性接地（對地阻（zǔ）值高）、多點接地、正負極均（jun1）有接地以及正負極絕緣電阻之差較小（xiǎo），形成對稱（chēng）性接地故障接地性質。而目前直流絕緣監察裝（zhuāng）置對於直流係統執（zhí）著地監察報警采用電橋平衡原理，對上述高阻對稱性接（jiē）地無法有效檢測。因受電橋平衡原理的限（xiàn）製，裝置隻能監測非對稱性（xìng）直流接地故障，在（zài）正、負極（jí）絕緣電阻均（jun1）等下降（jiàng）或其值相（xiàng）接近時，裝置不能反應。而且，若兩極絕緣電阻相差較大（dà），而實際（jì）上任一級的絕緣水平並未低於允許值的情（qíng）況下（xià），也可能報警，使檢測人員誤（wù）認為絕緣水（shuǐ）平下降。
   2.2支路檢（jiǎn）測原理存在的問題
　　隨著微機保護（hù）大（dà）量抗幹擾電容的安裝使用，直流係統開環（huán）輻射（shè）供電運行方式的采（cǎi）用使直流係統的對地電容電流增（zēng）大。現使用向係統注入信號（hào）方（fāng）式的微機型（xíng）絕緣支路選線裝置，實際上已無法實現對接地支路的有效查找。當電容電流大於檢測裝置對絕緣電（diàn）阻泄漏電流的整定值時，將造（zào）成誤發信號，影響（xiǎng）裝置的正確判斷，運行實踐也證明：淮北國安電力有限公司安裝有（yǒu）國內某廠（chǎng）的接地選線儀。在380V工作（zuò）IA段控製電源直流接地時，報出集控室回路直流接地，對（duì）運行、維修人員查找（zhǎo）接地造成了極大的幹擾（rǎo），危及電網安全運行。
   2.3現有的絕緣監察裝置不能自動滿足直流係統運行方式變（biàn）化的要（yào）求
　　按照國電公司新下發的反事故技術措施“防止電（diàn）力生產重大事故的25項重點（diǎn）要求”，樞紐變（biàn）電站直流係統廣泛采用雙組蓄電池（chí）、單母線分段接線方式。兩段直流的母線在並列運行方式下（如單組蓄電池容量試驗時），要求及（jí）時停運某（mǒu）一段母線的直流絕緣監察裝置，以保證直流係統對（duì）地絕緣電阻不降低（dī），否則可能造成在直流一點接（jiē）地時繼（jì）電器誤動；在兩段直流母線分列運行方式下，要（yào）求及時（shí）按兩段母線的絕緣監察裝置，否（fǒu）則會造成一段直流母線失（shī）去絕緣監視（shì）。以常規直流絕緣監察裝（zhuāng）置為例；兩段直流母線分列運行時，是（shì）兩個獨立的直流係統，每段母線（xiàn）均投運一套監察裝置。為了測量對（duì）地電（diàn）位，每個絕緣監察（chá）裝置（zhì）設有一個人為的接地點。為防止在直流網絡中其它任（rèn）何地（dì）方再發（fā）生一點接地時而引起繼電器誤動，要求絕緣監察繼電器的線圈具有足夠大的電（diàn）阻值。（對220V直流係統該線圈具有足夠（gòu）大的（de）電阻值為30KΩ，其起動電流為1.4mA。係統中其它繼電器的起（qǐ）動電流都應選擇（zé）大於1.4mA）。在並列運行時，相當於（yú）一條直（zhí）流母（mǔ）線一個直流係統，必須在並列前停運一段母線的絕緣監察裝置，否則會造成兩個30KΩ電阻並列，對（duì）地絕緣電阻變為15KΩ，造成一點接地（220kV直流係統接地對絕緣報（bào）警值為20KΩ）。此時如再有（yǒu）另一點接地，其接地電流足以造成某些繼電器誤動。同時，在兩段母線由並列運行轉分列運行後，應及時將已停運的一段母線（xiàn）絕緣監察裝置投入，否則會造成該段母線及其係統失去對地絕緣監察。現有的直流絕緣裝置均不能自動適應（yīng）兩（liǎng）段直流母線的分（fèn）、並列運行方式，一般采（cǎi）用（yòng）在（zài）二次接線上利（lì）用（yòng）手動開關或母線聯絡開關輔助接點切換停運一套裝置的接地方式。或（huò）通過斷開（kāi）一套裝置的接於直流（liú）母線的熔斷器而停運裝置（zhì）。
   3　對策及效果
　　為解決上述問題。我廠重新選用一種新型的微機直流接地選線（xiàn）監測裝置——GYM直流接地選（xuǎn）線監（jiān）測儀。
   3.1 GYM的工作（zuò）原理
　　采用平衡（héng）電（diàn）橋與不平衡（héng）電橋相結合，可有效地檢測（cè）正、負級同時接地（dì），對（duì）地絕緣電阻不受正、負極接地電（diàn）阻是否相同或接近的影響。
　　其工作原理：當設備工作在平衡（héng）狀態時，K1、K2合上，為I段（duàn）母線提供一（yī）個接地點，記錄下此時（shí）的正母線對地（dì）電壓、負母線對地（dì）電壓，以及I段各支路的對（duì）地漏電流值。如果此時有一點接地發生（shēng），此時（shí）的IV正1≠IV負1，根（gēn）據（jù）電壓的偏差值就可得出接（jiē）地電阻的阻值。
　　當發生（shēng）正負同時接地時，則此方法不能準確測出接地電阻，而需要使（shǐ）用不平衡方法檢測母線（xiàn）對地絕緣。當設備處於自動檢測方式時，首先采用平衡電橋K1、K2合上，當接地（dì）的正負母線的對地電阻不相等，或不同（tóng）時相等，則會造成正母（mǔ）線對地（dì）及負母線對地的電壓偏差，此偏差一但超（chāo）過設定的值（10V）時，設備（bèi）將啟動（dòng）一次，不平衡檢（jiǎn）測，即將K1、K2分別合上一次，記（jì）錄K1合上時的正負母線（xiàn）對地電壓及支路漏電流；K2合上時正負母線對地電壓及支路漏電流；根據母線對地的4個電壓值，即可計算出正負母線的對地電阻。
　　R+=（V3-V1）RO/V1 R-=（V2-V4）RO/V4
　　再結合支路的2個漏電流值，即（jí）可計算出支路（lù）對地的電阻Rn+及Rn-，Ⅱ段母線的檢測方法同I段（duàn）母線，為了克服係統電容（róng）的影響。我們采用切換後延時采樣。以避開電容充放電的（de）過渡過程的影響。
3.2對直流係統運行方式的影響
　　采用將電橋改為分別投（tóu）入兩段母線的方法，使直流係統的（de）I、Ⅱ段母線是否並（bìng）列運行不影響本裝置的檢測，不（bú）影響係統對地絕緣電阻，自動滿足（zú）直流係（xì）統（tǒng）運行方式變化的要求。采用將電橋改為分別投（tóu）入兩段母線（xiàn），這樣在同一時刻，兩（liǎng）段母線上隻有（yǒu）一段的平衡電（diàn）阻，另一段（duàn）沒有，采（cǎi）集數據根據投入的電橋（qiáo）在哪一（yī）段上就（jiù）記錄（lù）哪一（yī）段的辦（bàn）法。這樣，係統兩段母線是否並列運行（háng）就不（bú）會影響（xiǎng）到對絕（jué）緣的監測，不會降低直流係統對地絕緣電阻，從而實現了自動（dòng）滿足直流係統（tǒng）運行方式變（biàn）化徑的要求。
   3.3支路檢測不注入信（xìn）號，采用高靈敏度的直流傳感器
　　我們采用高靈敏度的直流傳感器（精度達0.1mA），結（jié）合不平衡電橋可以（yǐ）測出多支路同時接地（dì）或同時平衡接地的情況，並可直接顯示接地漏（lòu）電流數值。不需注入信號，並通過多次實驗，將直流傳感器的抗過載能力提高，過載恢複後能即刻恢複其檢測性能。利用係統在絕緣良好的時候，每月進行一次零點掃描，將傳感器的零點誤差消除。
   3.4在裝置中設置定（dìng）檢方（fāng）式，方便（biàn）對接地支路的分支支（zhī）路的查找
　　在裝置中裝置定檢方式，通過傳感器對報警（jǐng）支路的漏電流的（de）高速檢測與監視，直接顯示在裝置的液（yè）晶屏幕上，配合拉合報警支路的分支路熔斷（duàn）器，有助於（yú）查找具體的接地支路（lù），特（tè）別是對於多路、多點接地的情況。
   3.5采用防誤技術，提高裝置的（de）抗幹擾能力，對支路電流的采（cǎi）集，因信號小、易（yì）受環境的影響，我們采用采集母（mǔ）線對地電（diàn）壓的辦法。因電壓（yā）量是比較強製信號量，且檢測不易受到外界的（de）影響，用母（mǔ）線電壓計算出的阻抗如果正常，則（zé）支路就不可能有報警發（fā）生。我們在軟件上封鎖支路報警的輸出，但同（tóng）時計算支路的信號電壓值與零點值的誤差。如果誤差過大，則給出支路檢測元件故障（zhàng）的告警信息，顯示在屏幕上，以（yǐ）便（biàn）及時（shí）排除。

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