论文部分内容阅读
摘要：文章通过对直流系统接地缺陷定性、处理方法及原因、防范措施等问题进行分析，提出了改进措施和解决思路，对指导直流系统维护，确保电网安全可靠运行起到了很好的指导作用。
关键词：直流系统；接地缺陷；定性；消缺；保护误动作；保护拒动
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）04-0132-03
直流系统作为变电站二次控制、信号、保护、远动系统的电源，对二次设备安全可靠运行有重要作用。变电站常用直流系统是对地绝缘的直流220V系统，正常运行时，正负对地电压绝对值均为110V（U/2），正负对地绝缘电阻为∞。由于该系统点多面广且运行条件复杂，受外部环境影响较大，很容易出现对地绝缘不良的情况，对设备安全运行造成影响。针对以上问题，就如何正确认识直流接地缺陷及定性，采取有效措施消除缺陷，变电站运行人员和检修人员如何分工分析如下：
1 直流接地缺陷的定性
根据国家电网生技【2005】172号《直流电源系统运行规范》第二十八条第一款之规定：“220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到25kΩ以下，48V直流系统任一极对地电压有明显变化时，应视为直流系统接地。”直流接地定性规定如下：220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到25kΩ以下，定义为直流接地，且根据电力系统缺陷管理有关规定，应定义为危急缺陷；220V直流系统两极对地电压绝对值差小于40V或绝缘电阻在25kΩ以上者不应定义为直流接地和危急缺陷，但变电站运行人员应根据实际电压值和电阻值进一步观察，加强巡视检测，及时分析原因，必要时采取相应措施进行处理。
2 直流接地故障处理方法分析
2.1 直流接地的危害
直流正接地时，属危急缺陷，当某开关跳闸回路中另外一点接地时，易造成保护误动作事故。
直流负接地时，属危急缺陷，当某开关跳闸回路中另外一点接地时，易造成该回路中的TQ短接，易造成保护拒动事故。
当两点接地时，易造成直流正负电源短路，造成直流保险熔断，从而失去保护控制电源，进而造成整个直流系统瘫痪，危害性极大。
2.2 对上级文件中关于直流接地查找方法有关规定的分析
根据国家电网《直流电源系统运行规范》规定：“使用拉路法查找直流接地时，至少应由两人进行，断开直流时间不得超过3s；推拉检查应先推拉容易接地的回路，依次推拉事故照明、防误闭锁装置回路、户外合闸回路、户内合闸回路、6～10kV控制回路、其他控制回路、主控制室信号回路、主控制室控制回路、整流装置和蓄电池回路。”根据《山东电网继电保护调度运行规定》规定：“厂（站）直流系统接地时，不允许用拉合直流电源的方法寻找接地点。”综合以上规定，我们得出如下结论：可以用拉路的方法查找、隔离直流接地故障；拉路顺序必须按照《直流电源系统运行规范》执行；线路及主变、其他控制回路的直流电源开关不可以用拉路的方法进行，应采用在线直流接地故障检测仪查找具体的接地点。
以上结论分析如下：
2.2.1 直流接地情况下，拉合事故照明、防误闭锁装置回路、户内外合闸回路不影响设备安全运行，但能够快速判断和发现直流接地回路，便于在最短的时间内查找和隔离故障，消除直流接地对系统的影响。
2.2.2 一般情况下，现场运行人员没有在线直流接地故障检测仪，不采用拉路则无法隔离接地故障，则继电保护专业人员到达前，对系统安全运行影响较大，更容易造成事故。
2.2.3 采用不重要直流回路拉路的方法查找，重要控制回路采用在线仪器查找的方法，既有利于快速查找和隔离故障，消除对二次系统的危害，同时又可以避免因拉合控制回路造成的保护误动拒动，造成故障范围的扩大。
2.2.4 为进一步确保及时发现和处理直流接地缺陷，新安装直流系统应安装在线直流系统绝缘监察装置，同时，变电站现场运行人员应配备合适的直流接地在线检测装置，便于现场运行人员及时处理和消除直流接地缺陷。
2.3 直流接地故障的处理方法及分析
2.3.1 严格按照直流接地的定性原则来判断和分析直流接地故障。
分析：按照直流接地定性原则既可以及时发现和定性缺陷，还可以按照工作职责分工对缺陷及时消除。
2.3.2 直流接地时，现场运行人员应立即汇报调度员，汇报清楚接地性质（正负接地）和接地电阻具体数值。
分析：通过汇报，调度员可以正确分析故障类型和采取有效措施，便于告知检修人员对缺陷进行深层次分析，提出符合现场实际的消缺方案。
2.3.3 调度员对接地故障正确判断后，应及时将现场情况告知检修人员到现场紧急处理，同时指挥现场运行人员拉路隔离直流接地故障。
分析：通过现场人员对直流接地缺陷的处理，很多情况下，可以快速隔离缺陷，及时消除缺陷对设备造成的危害，既有利于检修人员做好充分准备，又可缩小故障范围，为消除缺陷打下基础。
2.3.4 检修人员应立即组织人员到现场，进一步判断和分析接地故障，采用在线直流接地故障检测仪等先进仪器精确查找接地点位置，彻底消除缺陷。
分析：直流接地属危急缺陷，特别是缺陷不能隔离时（说明故障点在控制或保护回路），对二次系统危害极大，极易造成开关或保护误动作和拒动，必须立即处理。
3 直流接地产生原因分析
3.1 室外缺陷
3.1.1 室外主变系统：主变本体、有载轻重瓦斯继电器二次线；主变本体、绕组温度信号线；主变本体、有载油位高低二次线接地。
3.1.2 室外开关系统：开关机构箱、端子箱因密封不严进水、电缆沟隔离不严密造成潮气蒸发引起的二次线及端子排接地缺陷。
3.1.3 室外刀闸系统：室外刀闸信号辅助开关与刀闸操作系统之间存在间隙，在下雨等潮湿天气易造成辅助开关内二次线或端子排接地缺陷。
3.2 室内缺陷
3.2.1 室内开关柜：柜内二次线因布置、施工时摩擦等原因易造成挤压破皮引起直流接地缺陷。
3.2.2 室内保护屏、控制屏：常规保护中继电器因开孔尺寸不合理易造成继电器接线柱与屏体之间接触引起直流接地。
3.2.3 室内直流屏：由于直流屏内各元器件质量不过关，在雷击或特殊运行条件下造成元器件绝缘击穿，易造成直流接地。
4 直流接地缺陷防范措施
4.1 设计防范措施
做好室外端子箱与电缆沟的有效隔离设计，避免电缆内潮气进入端子箱；加强对电缆沟结构设计，使沟内积水有效流入渗水井内；对室外刀闸辅助开关提高设计标准，避免辅助开关进水现象。
4.2 施工防范措施
室外设备二次接线相关接口要密封处理；室外开关机构箱重点检查上盖密封情况，可更换机构箱门封条。二次线施工要防止因野蛮施工造成二次线破损现象。
4.3 检修防范措施
直流屏内各元器件定期检查维护；电池避免因欠维护造成损坏；刀闸辅助开关检修要做好干燥处理；二次回路要定期进行绝缘实验，发现问题及时处理。
参考文献
[1] 国家电网公司.直流电源系统运行规范[M].北京：中国电力出版社，2007.
[2] 国家电网公司.直流电源系统检修规范[M].北京：中国电力出版社，2007.
作者简介：张萌萌（1978-），女，山东肥城人，肥城市供电公司工程师，研究方向：变电运行维护。
（责任编辑：叶小坚）
关键词：直流系统；接地缺陷；定性；消缺；保护误动作；保护拒动
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）04-0132-03
直流系统作为变电站二次控制、信号、保护、远动系统的电源，对二次设备安全可靠运行有重要作用。变电站常用直流系统是对地绝缘的直流220V系统，正常运行时，正负对地电压绝对值均为110V（U/2），正负对地绝缘电阻为∞。由于该系统点多面广且运行条件复杂，受外部环境影响较大，很容易出现对地绝缘不良的情况，对设备安全运行造成影响。针对以上问题，就如何正确认识直流接地缺陷及定性，采取有效措施消除缺陷，变电站运行人员和检修人员如何分工分析如下：
1 直流接地缺陷的定性
根据国家电网生技【2005】172号《直流电源系统运行规范》第二十八条第一款之规定：“220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到25kΩ以下，48V直流系统任一极对地电压有明显变化时，应视为直流系统接地。”直流接地定性规定如下：220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到25kΩ以下，定义为直流接地，且根据电力系统缺陷管理有关规定，应定义为危急缺陷；220V直流系统两极对地电压绝对值差小于40V或绝缘电阻在25kΩ以上者不应定义为直流接地和危急缺陷，但变电站运行人员应根据实际电压值和电阻值进一步观察，加强巡视检测，及时分析原因，必要时采取相应措施进行处理。
2 直流接地故障处理方法分析
2.1 直流接地的危害
直流正接地时，属危急缺陷，当某开关跳闸回路中另外一点接地时，易造成保护误动作事故。
直流负接地时，属危急缺陷，当某开关跳闸回路中另外一点接地时，易造成该回路中的TQ短接，易造成保护拒动事故。
当两点接地时，易造成直流正负电源短路，造成直流保险熔断，从而失去保护控制电源，进而造成整个直流系统瘫痪，危害性极大。
2.2 对上级文件中关于直流接地查找方法有关规定的分析
根据国家电网《直流电源系统运行规范》规定：“使用拉路法查找直流接地时，至少应由两人进行，断开直流时间不得超过3s；推拉检查应先推拉容易接地的回路，依次推拉事故照明、防误闭锁装置回路、户外合闸回路、户内合闸回路、6～10kV控制回路、其他控制回路、主控制室信号回路、主控制室控制回路、整流装置和蓄电池回路。”根据《山东电网继电保护调度运行规定》规定：“厂（站）直流系统接地时，不允许用拉合直流电源的方法寻找接地点。”综合以上规定，我们得出如下结论：可以用拉路的方法查找、隔离直流接地故障；拉路顺序必须按照《直流电源系统运行规范》执行；线路及主变、其他控制回路的直流电源开关不可以用拉路的方法进行，应采用在线直流接地故障检测仪查找具体的接地点。
以上结论分析如下：
2.2.1 直流接地情况下，拉合事故照明、防误闭锁装置回路、户内外合闸回路不影响设备安全运行，但能够快速判断和发现直流接地回路，便于在最短的时间内查找和隔离故障，消除直流接地对系统的影响。
2.2.2 一般情况下，现场运行人员没有在线直流接地故障检测仪，不采用拉路则无法隔离接地故障，则继电保护专业人员到达前，对系统安全运行影响较大，更容易造成事故。
2.2.3 采用不重要直流回路拉路的方法查找，重要控制回路采用在线仪器查找的方法，既有利于快速查找和隔离故障，消除对二次系统的危害，同时又可以避免因拉合控制回路造成的保护误动拒动，造成故障范围的扩大。
2.2.4 为进一步确保及时发现和处理直流接地缺陷，新安装直流系统应安装在线直流系统绝缘监察装置，同时，变电站现场运行人员应配备合适的直流接地在线检测装置，便于现场运行人员及时处理和消除直流接地缺陷。
2.3 直流接地故障的处理方法及分析
2.3.1 严格按照直流接地的定性原则来判断和分析直流接地故障。
分析：按照直流接地定性原则既可以及时发现和定性缺陷，还可以按照工作职责分工对缺陷及时消除。
2.3.2 直流接地时，现场运行人员应立即汇报调度员，汇报清楚接地性质（正负接地）和接地电阻具体数值。
分析：通过汇报，调度员可以正确分析故障类型和采取有效措施，便于告知检修人员对缺陷进行深层次分析，提出符合现场实际的消缺方案。
2.3.3 调度员对接地故障正确判断后，应及时将现场情况告知检修人员到现场紧急处理，同时指挥现场运行人员拉路隔离直流接地故障。
分析：通过现场人员对直流接地缺陷的处理，很多情况下，可以快速隔离缺陷，及时消除缺陷对设备造成的危害，既有利于检修人员做好充分准备，又可缩小故障范围，为消除缺陷打下基础。
2.3.4 检修人员应立即组织人员到现场，进一步判断和分析接地故障，采用在线直流接地故障检测仪等先进仪器精确查找接地点位置，彻底消除缺陷。
分析：直流接地属危急缺陷，特别是缺陷不能隔离时（说明故障点在控制或保护回路），对二次系统危害极大，极易造成开关或保护误动作和拒动，必须立即处理。
3 直流接地产生原因分析
3.1 室外缺陷
3.1.1 室外主变系统：主变本体、有载轻重瓦斯继电器二次线；主变本体、绕组温度信号线；主变本体、有载油位高低二次线接地。
3.1.2 室外开关系统：开关机构箱、端子箱因密封不严进水、电缆沟隔离不严密造成潮气蒸发引起的二次线及端子排接地缺陷。
3.1.3 室外刀闸系统：室外刀闸信号辅助开关与刀闸操作系统之间存在间隙，在下雨等潮湿天气易造成辅助开关内二次线或端子排接地缺陷。
3.2 室内缺陷
3.2.1 室内开关柜：柜内二次线因布置、施工时摩擦等原因易造成挤压破皮引起直流接地缺陷。
3.2.2 室内保护屏、控制屏：常规保护中继电器因开孔尺寸不合理易造成继电器接线柱与屏体之间接触引起直流接地。
3.2.3 室内直流屏：由于直流屏内各元器件质量不过关，在雷击或特殊运行条件下造成元器件绝缘击穿，易造成直流接地。
4 直流接地缺陷防范措施
4.1 设计防范措施
做好室外端子箱与电缆沟的有效隔离设计，避免电缆内潮气进入端子箱；加强对电缆沟结构设计，使沟内积水有效流入渗水井内；对室外刀闸辅助开关提高设计标准，避免辅助开关进水现象。
4.2 施工防范措施
室外设备二次接线相关接口要密封处理；室外开关机构箱重点检查上盖密封情况，可更换机构箱门封条。二次线施工要防止因野蛮施工造成二次线破损现象。
4.3 检修防范措施
直流屏内各元器件定期检查维护；电池避免因欠维护造成损坏；刀闸辅助开关检修要做好干燥处理；二次回路要定期进行绝缘实验，发现问题及时处理。
参考文献
[1] 国家电网公司.直流电源系统运行规范[M].北京：中国电力出版社，2007.
[2] 国家电网公司.直流电源系统检修规范[M].北京：中国电力出版社，2007.
作者简介：张萌萌（1978-），女，山东肥城人，肥城市供电公司工程师，研究方向：变电运行维护。
（责任编辑：叶小坚）