曹前剛

(國家電投集團重慶永川發(fā)電有限公司  重慶市  402160)

摘要: 目前，我國的火力發(fā)電在發(fā)展的過程中有很多的問題，而電力體系對很多因素都提出了特別高的要求，在這樣的條件下，就需要對存在的問題加以控制以及改良。本文分析直流系統(tǒng)的現(xiàn)狀、直流系統(tǒng)接地帶來的危害、查找方法，提出了防止直流系統(tǒng)接地的6個措施。

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

隨著發(fā)電廠電氣設(shè)備的老化，室外運行環(huán)境的變化還有改擴建工程中運行維護的不合理，都會造成直流系統(tǒng)異常或故障，其中經(jīng)常出現(xiàn)的不正常狀態(tài)是直流系統(tǒng)接地。

1、直流系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其重要性

直流屏由交流電模塊、充電模塊、降壓硅鏈、直流饋電模塊、配電監(jiān)控、監(jiān)控模塊和絕緣監(jiān)測模塊組成。直流屏已經(jīng)發(fā)展成為一種新型的數(shù)字化控制、保護、管理、測量的直流系統(tǒng)。監(jiān)控主機部分高度集成化，大多數(shù)使用單板結(jié)構(gòu)。

實際運行中的直流系統(tǒng)接線復(fù)雜，是一個復(fù)雜多分支供電網(wǎng)絡(luò)。為了提高某些重要負載供電可靠性，使用分段環(huán)形供電法，并依據(jù)負荷的類型以及路徑，分成各自獨立的供電網(wǎng)，比如控制回路、信號回或只處于備用狀態(tài)的負裝置的斷路器合閘回路等。對于次要的負荷，或只處于備用狀態(tài)的負荷，通常使用單回路供電。

發(fā)電廠的直流系統(tǒng)，對于機組的安全運行的作用是相當(dāng)關(guān)鍵的。應(yīng)確保在任何情況下都可以可靠地向負荷供電。隨著發(fā)電機組單機容量增大，直流系統(tǒng)的負荷也不斷加大，使系統(tǒng)越來越龐大，對它的供電質(zhì)量的要求也越來越高，怎樣保證直流系統(tǒng)安全運行就顯得非常關(guān)鍵。

2、直流系統(tǒng)接地帶來的危害和后果

直流系統(tǒng)在正常狀況下對地是絕緣的。直流電源系統(tǒng)在變電站中分布特別廣，電纜多而且非常長，尤其是外露部分特別容易受塵土、潮氣的侵蝕，使一些絕緣性能差的元件絕緣效果降低，甚至絕緣破壞形成直流接地故障。小動物爬入或小金屬部件掉落在元件上也會造成直流接地故障。一點接地不影響直流系統(tǒng)的運行，若不能及時排除，當(dāng)出現(xiàn)2點接地的時候，會使繼電保護器出現(xiàn)誤動、拒動、信號誤報，嚴重破壞一次系統(tǒng)安全運行，有的時候會出現(xiàn)多點接地或軟接地等狀況。

直流系統(tǒng)接地故障在發(fā)電廠經(jīng)常出現(xiàn)，對于運行環(huán)境不好、運行時間特別長的設(shè)備，出現(xiàn)接地故障的幾率更大，常常會同時出現(xiàn)幾個接地點。

直流系統(tǒng)接地故障的查找、檢測定位是一個難題。當(dāng)前市面上有很多檢測儀器和產(chǎn)品，但有的直流接地檢測裝置抗干擾性不好，沒有特別高的靈敏性，使得檢修人員在直流接地故障查找的過程中容易產(chǎn)生誤判，不能有效、及時地排除故障。

直流檢修人員應(yīng)該強化對直流系統(tǒng)的學(xué)習(xí)以及了解，掌握排除直流系統(tǒng)接地的技能，保證直流系統(tǒng)的運行可靠，為變電站的二次設(shè)備安全運行打好基礎(chǔ)。

3、直流系統(tǒng)接地故障查找方法及優(yōu)缺點

要排除直流接地故障，先要找到接地的地方。直流接地可能不是一個點，有可能是很多個點，而且很多的接地故障并不穩(wěn)定，隨著環(huán)境的變化而變化，所以，在現(xiàn)場查找直流接地是一個非常復(fù)雜的問題。查找直流接地故障通常有下面幾種方法：

3.1拉回路法

這是電力系統(tǒng)查直流接地故障一直沿用的一個簡單方法。拉回路，指的是停掉這個回路的直流電源，停電時間應(yīng)該小于三秒。通常按面的順序進行:事故照明回路，信號回路，操作回路，保護回路等確定了接地點的回路范圍，再研究這個回路中可能接地的支路和設(shè)備，逐漸縮小查找范圍，最后找出接地點。系統(tǒng)在運行的過程中，一些關(guān)鍵負荷停電比較困難，甚至存在一定安全風(fēng)險。如果接地故障存在于直流母線或者蓄電池上，采用這種方法還不一定能夠判斷故障點。因此，這種方法雖然簡單，也很常用。但對不能停止生產(chǎn)，在必須保證系統(tǒng)連續(xù)運行的設(shè)備或者系統(tǒng)上存在較大局限性。

3.2裝置監(jiān)測法

這是一種在線監(jiān)測直流系統(tǒng)對地絕緣狀況的裝置，當(dāng)前很多發(fā)電廠直流系統(tǒng)都有這類監(jiān)測裝置。這個裝置的優(yōu)點是可以在線監(jiān)測，隨時報告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號。缺點是這個裝置只能監(jiān)測直流回路接地的具體接地回路或支路，但對具體的接地點不能定位，還會受到監(jiān)測點安裝數(shù)量的限制，很難

難把接地故障減小到個小的范圍。在目前大多數(shù)火電廠都已經(jīng)安裝直流在線監(jiān)測的情況下，常見的是通過監(jiān)測裝置確定大致范圍，然后采用拉回路法或其他方法繼續(xù)進行進一步排查。

3.3萬用表電壓測量法

用萬用表直流電壓檔測直流電壓值，當(dāng)直流一極接地的時候，另一極對地電壓是全電壓，也就是控制電壓為220V，合閘電壓為240V當(dāng)切除某個部分直流負荷的時候，觀察萬用表所測極對地電壓值的變化狀況來判斷接地點所在區(qū)域，從支路到分支路，一個一個排除。用萬用表電壓測量法查找直流接地，對電氣運行人員熟悉本廠直流系統(tǒng)負荷分布、支路走向要求非常高。

3.4便攜式定位裝置查找接地故障

拉回路法有著很多的局限性，遇到多點接地的時候?qū)嵤┢饋矸浅＠щy，而且隨著發(fā)電廠智能化程度的提高，電腦的應(yīng)用越來越廣泛，這種方法在有的地方開始禁止使用。便攜式直流接地故障定位裝置的特點是:不需要斷開直流回路電源，可帶電檢查直流接地故障，卓有成效地提高了查找直流接地故障的安全性。

4、防止直流接地常見措施

通過對變電站直流系統(tǒng)接地故障的研究，總結(jié)出預(yù)防直流系統(tǒng)接地的6個關(guān)鍵措施。

第一，設(shè)計過程中的提前預(yù)防。盡量使用分屏設(shè)計，雖然前期投入會大大增加，但這樣在出現(xiàn)接地故障的時候更容易判斷，使得在運行中排除直流故障更直接。精簡設(shè)計中的控制電纜，減少控制電纜的數(shù)量，大大減少了故障點。

防止出現(xiàn)寄生回路。控制回路中存在接有第一(二)套直流系統(tǒng)的正極-繼電器-第二(一)套直流系統(tǒng)的負極，這樣容易造成直流接地現(xiàn)象，因此在設(shè)計的時候應(yīng)該認真進行核查，防止出現(xiàn)這種寄生回路。

減少室外直流系統(tǒng)的分布，考慮到交流站用電系統(tǒng)特別可靠，為提高直流系統(tǒng)的可靠性，減小直流系統(tǒng)故障出現(xiàn)的概率，斷路器的儲能電機、隔離開關(guān)、接地刀閘的操作電源使用交流電源。

第二，施工過程中的預(yù)防。在前期施工中要注意監(jiān)督安裝質(zhì)量，檢查接線的正確性，接線柱應(yīng)該擰緊防止電纜脫落，盡量防止電纜的損害。

第三，調(diào)試試運過程中的預(yù)防。直流系統(tǒng)調(diào)試的時候要檢查直流母線絕緣，運行后做好支路檢測裝置動作的可靠性，避免誤報、錯報。在支路送電以前應(yīng)做好絕緣措施。雙電源切換的應(yīng)該做好二次回路的檢查。

第四，運行中的預(yù)防。在運行的時候需要強化巡檢的力度，做好室外變壓器瓦斯繼電器的防雨、防潮措施。若變電站周圍的運行環(huán)境不好，設(shè)備需要進行防塵。

第五，檢修過程中的預(yù)防。設(shè)備損壞應(yīng)該及時解決，檢查端子有沒有松動，對老化電纜應(yīng)及時更新。

第六，加強變電站直流系統(tǒng)中定檢檢查的全面性。對蓄電池、直流充電模塊，特別是要檢查支路系統(tǒng)接地電阻的設(shè)置，還有相關(guān)的接地信號是不是正常。

5、結(jié)語

直流系統(tǒng)是發(fā)電廠、變電站的一個關(guān)鍵組成部分，對發(fā)電廠、變電站的正常運行有著非常重要的作用，它的設(shè)計是不是合理、驗收是不是嚴格把關(guān)、日常巡視維護是不是到位都會對變電站的一二次設(shè)備運行的可靠性造成影響。為了避免變電站直流系統(tǒng)故障，工作人員應(yīng)該嚴格按照直流系統(tǒng)運行維護的規(guī)范以及措施對直流系統(tǒng)的問題進行排查，進一步減小出現(xiàn)直流系統(tǒng)故障的概率，確保繼電保護器和自動裝置的正常運行。

參考文獻

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