A. 一體化直流電源監控反復出現接地報警有可能是裝置問題出現的誤報嗎
專業生產電源廠家:深圳欣隆源
希望對你有幫助。
排除直流接地故障。首先要找到接地的位置,這就是我們常說的接地故障定位。直流接地大多數情況不是一個點,可能是多個點,或者是一個片,真正通過一個金屬點去接地的情況是比較少見的。更多的會由於空氣潮濕,塵土粘貼,電纜破損,或設備某部分的絕緣降低,或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障並不穩定,隨著環境變化而變化。因此在現場查找直流接地是一個較為復雜的問題。
1、 查直流接地的方法
(1)、拉迴路法:這是電力系統查直流接地故障一直沿用的一個簡單辦法。所謂「拉迴路」,就是停掉該迴路的直流電源,停電時間應小於三秒。一般先從信號迴路,照明迴路,再操作迴路,保護迴路等等。該種方法,由於二次系統越來越復雜,大部分的廠站由於施工或擴建中遺留的種種問題,使信號迴路與控制迴路和保護迴路已沒有一個嚴格的區分,而且更多的還形成一些非正常的閉環迴路,必然增大了拉迴路查找接地故障的難度。正由於迴路接線存在不確定性,往往令在拉迴路的過程中,常常發生人為的跳閘事故,再加上微機保護的大量應用,微機保護由於計算機的運行特性也不允許隨意斷電。2001年10月,廣西電力局中心調度所繼保科發文,明令禁止「拉迴路」查找直流接地。
「拉迴路」可能導致控制迴路和保護迴路重大事故發生。
(2)、直流接地選線裝置監測法
這是一種在線監測直流系統對地絕緣情況的裝置。該裝置的優點是能在線監測,隨時報告直流系統接地故障,並顯示出接地迴路編號。缺點是該裝置只能監測直流迴路接地的具體接地迴路或支路,但對具體的接地點無法定位。技術上它受監測點安裝數量的限制,很難將接地故障縮小到一個小的范圍。而且該裝置必須進行施工安裝,對舊系統的改造很不便。此類裝置還普遍存在檢測精度不高,抗分布電容干擾差,誤報較多的問題。如果能有一種在監測點上不受限制,檢測精度較高,選線准確的直流接地選線裝置,應是一種較好的選擇。
(3)攜帶型直流接地故障定位裝置故障定位法
該裝置是近幾年開始在電力系統較為廣泛應用的產品。該裝置的特點是無需斷開直流迴路電源,可帶電查找直流接地故障。完全可以避免再用「拉迴路」的方法,極大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且該裝置可將接地故障定位到具體的點,便於操作。目前生產此類產品的廠家也較多,但真正好用的產品很少,絕大部分產品都存在檢測精度不高,抗分布電容干擾差,誤報較多的問題。
三、查找直流系統接地故障的深層次分析
據現場使用情況反映,絕大部分查找直流系統接地故障的裝置都不是很好用,其原因要從直流系統接地說起,由於發電廠、變電站的直流系統是一個龐大的、復雜的直流電源網路,所接設備多,母線、小母線層層分布,迴路縱橫交錯,客觀上增大了查找直流接地故障的難度。
1、關於分布電容的討論
我們知道電容的特性是對直流呈現開路,對交流呈現一定阻抗特性,其阻抗的計算公式Zc=1/2πfC其中f為交流信號頻率,C為電容量,C越大,該電容呈現的容抗就越小,頻率越高,該電容呈現的容抗也越小。
變電站、發電廠直流系統的對地分布電容情況是直流系統越大,迴路越復雜,所接設備越多,系統呈現的對地分布電容也越大,我們曾對100KV、220KV和500KV不同電壓等級的變電站的直流系統做過測試,其分布電容大致呈現如表A所示。
按現場運行經驗,變電站、發電廠直流系統的對地分布電容還與發電廠、變電站的投運時間有關,投運時間越長的變電站,分布電容也更大,一般來說,如果查找直流接地的檢測裝置以疊加低頻交流檢測信號方式在直流系統上,假設點的交流信號頻率f=2Hz(目前絕大多數裝置都採用5Hz),那麼,直流系統的分布電容對檢測裝置所疊加的低頻交流信號.
2、對直流系統接地故障的定義標準的討論
上面說過直流接地是指直流系統正或負極對地絕緣阻抗值降低到某個規定值或某個設定值
時,我們稱直流系統發生了接地故障。
電力系統對直流系統的接地故障目前尚無統一的標准,各個廠站按各自的要求將接地故障報警值按對地電壓不平衡情況定義。
直流系統絕緣監測普遍採用平衡電橋方式來判定對地絕緣,即為正或負對地絕緣降低時,平衡電橋失去平衡,絕緣監測指示上正對地或負對地電壓會升高或降低。由於平衡電橋迴路選用的電阻目前尚無統一標准。各直流屏生產廠家均有不同的平衡電橋電阻取值,就現場實際運行情況,平衡電橋的電阻取值從1K—36K不等,這樣僅僅用對地電壓的變化來說明接地故障的程度,顯然不是十分准確的。直流系統對地的絕緣情況,准確的說,應該用阻抗來衡量。 發達國家的電力系統,對一座較大規模的發電廠、變電站,直流系統對地絕緣阻抗的報警值設定在50KΩ,目前我國一些全套引進進口設備,管理先進的個別發電廠(如大亞灣核電站),直流系統絕緣告警值仍沿用國外標准,設為50KΩ。
事實上絕大部分的電廠、變電站,由於種種原因,其接地故障報警值一般設在5K—25K之間,有些甚至更低。這就形成一個直流系統接地故障的怪圈,運行水平高、管理嚴格的發電廠、變電站,比運行水平低、管理鬆散發電廠、變電站的直流接地故障概率似乎還高。個別運行水平低下的變電站一兩年也難有直流接地故障報警。其根本在於直流系統絕緣監測平衡電橋電阻取值的極大差異,造成對地絕緣整定值過低,無法真正體現實際的絕緣情況。哪怕斷路器因直流系統接地故障有過誤跳,也查不到事故真正原因。
3、關於多點接地及閉合環路接地,正負同時接地的討論
多點接地、環路接地、正負同時接地是查找直流系統接地故障的難點,這類接地故障對系統危害更大。「拉迴路」是難以拉出接地迴路的。目前應用中的無論是直流接地選線裝置還是攜帶型查找接地裝置,絕大部分都無力處理以上的接地。因為此類接地故障較為復雜,要求檢測設備具有相當高的精度,抗分布電容指標較高,否則就會出現誤報,使檢測無法進行。環路接地檢測時,要能精確區分接地環路的不同位置接地程度的差異,經分析比較,逐步逼近真正的接地故障點。同樣多點接地,無論是處於同一迴路,還是分處於不同迴路,在主迴路上還能判別,往下查找已查不出接地支路或分支路,檢測設備的精度顯然不夠。如果檢測設備的抗分布電容干擾指標不夠,還可能會出現更多誤報。正負同時接地,目前大部分直流系統絕緣監測,已不能有效的報告接地故障,平衡電橋方式判定出的,僅僅是正接地故障和負接地故障,同時接地時對地絕緣的差值。因此,定期巡檢直流系統的對地絕緣,對運行安全要求較高的發電廠、變電站已十分必要。綜上所述,用儀器查找直流系統接地,最重要的是要解決直流系統分布電容的干擾,提高查找檢測設備的檢測精度,解決受對地分布電容干擾大和多點接地、環路接地的誤報問題。
四、怎樣正確選擇直流接地故障查找地裝置
按現場的運行經驗,從上面分布電容產生的對地容抗經驗數據分析,選擇直流接地故障查找地裝置,一定要嚴格掌握兩個重要指標,其一是裝置抗分布電容干擾,(目前絕大多數生產廠家的設備都未列出該指標)。要求其抗分布電容干擾,對地分布電容系統總值應大於或等於80MF,迴路的對地分布電容系統值應大於或等於8MF;其二是檢測接地故障的對地阻抗值應大於或等於40KΩ。達不到上述兩個指標的直流接地故障查找地裝置,在現場應用中,對大部
分的直流系統接地故障往往檢測不出,更不用說用作定期巡檢裝置。
五、查找直流接地故障的技巧
1、查找及時。因直流接地故障常常隨環境、氣候的變化而變化,十分不穩定,造成難以查找的事故隱患,只要出現故障應立即查找。
2、定期巡檢直流系統的對地絕緣。不一定故障出現時再去查找排除。利用精度較高的查找裝置定期對各個直流迴路進行檢查,記下絕緣較差的直流迴路,待氣候漸濕時,再重點監測。目前已有部分電廠和變電站採用此法,並已開始建立這種經常性的工作(主要在500KV變電站和部分接地較多的30萬KW以上發電機組)。
3、按序查找,先信號迴路,事故照明迴路,再操作迴路,控制迴路,保護迴路。先重點檢測絕緣情況較差的迴路。
4、對環路供電的直流系統應先斷開環路開關,如果客觀上已斷不開的環路(此類情況現場情況很多),應對檢測到的接地故障迴路(環路接地,表現出來一般都是兩個以上迴路)其接地精度仔細分多樣,找出接地更嚴重的迴路,繼續查找。
5、選用高精度的查找裝置,對接地告警比較嚴重的,大部分情況都並非一點接地,應用精度較高的檢測裝置區分不同故障程度的迴路,從接地故障嚴重的迴路的入手。
1 故障判斷: 三相交流輸入缺相運行,三相交流失電或沒有交流輸入
解決方法: 檢查輸入線路
故障指示: 母線電壓越限燈亮,蜂鳴告警
2 故障判斷: ①控制母線電壓≥126V,②控制母線電壓≤99V
解決方法: 越限值可按用戶要求調整
故障指示: 電池電壓越限燈亮,蜂鳴告警
3 故障判斷: ①電池端電壓≥132V,②電池端電壓≤99V
解決方法: 該越限值適應於CGM系列開放式酸性電池,其他電池規格可任意調整
故障指示: 充電機故障燈亮,蜂鳴告警
4 故障判斷: ①充電機整流橋電壓≥140V,②充電機整流橋電壓≤70V,③充電機輸出電流≥1.25Ie過載,④
充電機輸出端負載短路
解決方法:
故障指示: 母線接地燈亮,蜂鳴告警
5 故障判斷: ①直流饋線輸出對地絕緣偏低②直流饋線輸出接地
解決方法: 對地絕緣電阻可按規程或用戶要求整定
故障指示: 閃光燈亮
6 故障判斷: 直流屏外中控室的控制開關位置與斷路器位置不對應
解決方法:
故障指示: 電源指示燈亮
7 故障判斷:
解決方法: 調節器開關穩壓電源的輸入端保險斷或穩壓電源故障
本裝置設有母線過、欠壓、電池電壓過、欠壓、充電機故障、交流斷相或交流失電等故障指示及報警。當母線電壓高於121.5V/245V或低於99V/198V時, 故障屏"母欠"或"母過"指示燈亮, 蜂鳴器報警; 當電池電壓高於132V/260V(可根據不同電池修正)或低於99V/190V時,故障屏"故障"指示燈亮,蜂鳴器報警; 充電機交流失壓時,故障屏"交流失壓"指示燈亮,蜂鳴器報警。上述故障報警時,按下觸摸屏"報警復位"鍵,均可停止報警,但相應的故障指示燈仍然亮,等故障消失後,指示燈才熄滅。當充電機有故障(過壓、欠壓、過流)時,充電機故障保護動作,裝置自動切斷整流器交流輸入電源,"故障"指示燈亮,蜂鳴器報警,此時按下觸摸屏上"報警復位"按鈕,蜂鳴器停止報警, 整流器重新軟啟動,緩慢建立電壓至整定值,若故障還沒有排除,充電機故障保護又動作,出現這種情況,應該立即檢查維修。