火電廠110V直流系統(tǒng)負(fù)極母線接地處理措施研究

徐月琴

摘 要：本文針對某火電廠中的設(shè)備發(fā)生的一起直流110V負(fù)極母線接地的故障，對故障發(fā)生的經(jīng)過進(jìn)行描述，分析了故障發(fā)生的原因，并進(jìn)一步闡述了故障的處理以及分析，針對目前該火電廠中的保護(hù)配置所存在的問題提出了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng);母線接地;操作控制;絕緣異常;處理措施

1引言

在電力系統(tǒng)中，接地故障屬于比較常見的一種現(xiàn)象，尤其在電力系統(tǒng)中的保護(hù)、控制等直流系統(tǒng)中出現(xiàn)的機(jī)率比較大。如果系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障，而且電源仍處于通電的狀態(tài)，則會給電力系統(tǒng)帶來一定的異?，F(xiàn)象。比如，在該段線路中母線的電壓會下降，相應(yīng)的電流會上升。這會導(dǎo)致系統(tǒng)直流電壓過低而無法帶動控制回路。

嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動作，導(dǎo)致母線因溫度過高而燒毀。因此，消除電力系統(tǒng)中的接地故障現(xiàn)象，對于火電廠的電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。

2事故概述

在某火電廠出現(xiàn)的110V直流系統(tǒng)負(fù)極母線接地故障事故如下：在系統(tǒng)中控制直流110V的第Ⅰ段和第Ⅱ段母線絕緣監(jiān)測以及充電機(jī)系統(tǒng)發(fā)出了故障的警報(bào)。幾分鐘之后，監(jiān)測到了這兩段線路的正極的母線電壓值從110V上升到了116V，而在負(fù)極母線中電壓值則從110V下降至96V左右。同時(shí)出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象還有這兩段線路的負(fù)極母線對地絕緣值下降到了5.5kΩ左右。故障線路的具體段為Ⅰ段母線的“DEH #55柜”、Ⅱ段母線的“DEH控制電源1號”和Ⅱ段母線的“保安段直流電源2號”。

故障發(fā)生時(shí)，上述Ⅰ段母線的“DEH #5柜”以及DEH控制電源的直流回路上沒有額外的工作負(fù)載。并且對保安段直流饋電柜的負(fù)荷布載進(jìn)行了詳細(xì)的確認(rèn)。其中，Ⅰ段水處理1A段的1#、2#和3#柜以及母聯(lián)開關(guān)處理的Ⅱ段4#柜子上方的空調(diào)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，并遭到了淋濕。而且，在Ⅱ段的4#柜子的最上層的離心式多級燃油泵開關(guān)出現(xiàn)了嚴(yán)重的受潮，開關(guān)也是處于分閘的狀態(tài)。

3火電廠110V直流系統(tǒng)負(fù)極母線接地事故原因

通過對系統(tǒng)進(jìn)行逐一排查，基本可以確定這是一起因配電柜受潮導(dǎo)致控制系統(tǒng)回路出現(xiàn)短路的故障。從水處理直流電源配置的信息中可知，直流配電室的絕緣報(bào)警顯示了在Ⅱ段母線的“保安段直流電源”的絕緣性非常低，這是因?yàn)樵谠摫０捕沃绷髂妇€下接了水處理的Ⅱ段。

4? 處理及分析

為了最大程度保護(hù)電力系統(tǒng)的安全，在故障點(diǎn)排查過程中禁止使用斷電法。這是因?yàn)閿嚯姇斐煞枪收系哪妇€人為接地，并進(jìn)一步造成繼電器保護(hù)或者斷路器出現(xiàn)誤動作。如果故障現(xiàn)象為直流母線的電壓與規(guī)定值的偏差較大，在出口壓板投退操作使用萬用表進(jìn)行測量的時(shí)候，必須要按照使用規(guī)范來測量出口壓板端的電壓，避免保護(hù)出口誤動作的發(fā)生。進(jìn)行故障點(diǎn)排查時(shí)，為了盡快鎖定目標(biāo)，可以先根據(jù)絕緣監(jiān)測裝置的報(bào)警支路來減小排查的范圍。在現(xiàn)場時(shí)對直流母線的兩級電壓進(jìn)行測量，并且對電柜的外表進(jìn)行目視觀察，確認(rèn)有無淋水、受潮、過熱超壞等異常現(xiàn)象。本事故中110V水處理受到了空調(diào)滴水的淋濕而受潮，在該異?，F(xiàn)象被確定后，要盡快將該異常位置進(jìn)行隔離。

進(jìn)行絕緣監(jiān)測時(shí)總共檢測到了3各故障點(diǎn)，分別為Ⅰ段母線的“DEH #55柜”、Ⅱ段母線的“DEH控制電源1號”和Ⅱ段母線的“保安段直流電源2號”。雖然監(jiān)測到的故障點(diǎn)總共是3處，但不難發(fā)現(xiàn)，前兩項(xiàng)是由于某種故障出現(xiàn)而造成的后果，真正的故障發(fā)生源是Ⅱ段母線的“保安段直流電源2號”。利用直流系統(tǒng)母線絕緣在線監(jiān)測的原理來分析可知，對直流系統(tǒng)通入交流脈沖信號，并通過對各支路的容性電流反饋值的大小來區(qū)分電路是否接地。如果接地了，在該支路中進(jìn)行測量監(jiān)測到的CT感應(yīng)電流值就會高于正常值，相應(yīng)地說明該處接地電阻值偏小。接地故障如果比較嚴(yán)重，CT感應(yīng)電流值超出一定的范圍時(shí)，則說明接地電阻值過低了。當(dāng)?shù)偷揭欢ǔ潭榷∮谙到y(tǒng)中設(shè)定的報(bào)警界限值時(shí)，就會觸發(fā)絕緣裝置啟動報(bào)警動作。

為了避免類似的情況再次發(fā)生，對該異常進(jìn)一步分析如下：

該火電廠的直流DEH控制柜電源的接線電路圖如下。

為了確保DEH系統(tǒng)的電源穩(wěn)定可靠，要將其中一個(gè)二極管設(shè)置成正向?qū)〞r(shí)，另外一個(gè)并聯(lián)的二極管必然會反向截至。在這個(gè)有兩個(gè)支路并聯(lián)的線路中，總的容性電流值等于兩條支路上各自電流之和。當(dāng)電路中其它其中任何一條支路出現(xiàn)接地故障時(shí)，就會造成這個(gè)并聯(lián)的支路產(chǎn)生分流。電路系統(tǒng)的支路中，其絕緣值時(shí)和容性電流值的大小有著密切的關(guān)系。如果出現(xiàn)接地故障，電路中的容性電流值大小就存在不確定性，這樣就無法準(zhǔn)確地計(jì)算出絕緣值的大小，也就是說系統(tǒng)不能設(shè)置一個(gè)絕對值絕緣值來避免系統(tǒng)出現(xiàn)誤動作，這樣的話就會造成兩個(gè)支路都會在統(tǒng)一時(shí)間出現(xiàn)報(bào)警的現(xiàn)象。鑒于此，對DEH直流雙電源進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑欤O(shè)置了雙電源自動切換裝置。當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，就能有效地避免直流系統(tǒng)因接地而產(chǎn)生誤動作。

5 結(jié)語

通過對該火電廠的直流系統(tǒng)接地故障進(jìn)行分析可知，在排查接地故障源時(shí)，首先必須要嚴(yán)格按照規(guī)定的程序來操作;其次，故障排查操作人員要熟悉電廠中各直流系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，以及直流負(fù)載的配置參數(shù)。在排查過程中根據(jù)測量的值能快速判斷故障的信息;最后，由于火電廠中各電氣設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，容易造成接地故障。因此，需要加強(qiáng)對各電器設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)。尤其是確認(rèn)系統(tǒng)是否出現(xiàn)受潮或者浸水的異常。加強(qiáng)各電器設(shè)備的維護(hù)，一旦出現(xiàn)異常，及時(shí)進(jìn)行維修，并定期對電器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，控制好問題發(fā)生源頭，這樣才能徹底將隱患消除。

參考文獻(xiàn)

[1] 董燦.? 火電廠110V直流系統(tǒng)負(fù)極母線接地處理及分析，電工技術(shù)，2018-7（上期）;108-109