怎样查找直流系统接地故障

怎样查找直流系统接地故障目前，发电厂、变电站的二次设备均采用220V直流电源供电，直流供电设备连接到电子间直流配电屏的直流母线上，再由直流母线分别引出保护电源、合闸电源、照明电源等。当220V直流系统正常运行时，正负母线对地是浮空的，对地电压分别为+1l0V和-1l0V。我厂直流电源供电电压为230V，正负对地电压正常情况下在+114V和-115V左右。直流系统通常是采用浮充供电方式，此方式是将整流器和蓄电池并联共同工作。正常情况下由交流市电通过整流器和蓄电池向负载供电，蓄电池经常处于充电状态，仅在冲击直流负载(如断路器合闸时)及交流电源发生故障等情况下，改由蓄电池供电。浮充电源是一个理想的不间断电源，当电力系统发生事故时，仍然能够保证控制信号、继电保护等二次侧设备连续可靠的工作。此图为浮充电方式首先我们了解一下浮充和均充浮充电就是指将充足电的蓄电池组与充电设备并列运行，浮充电主要由充电设备供给恒定负荷，蓄电池平时不供电，充电设备以不大的电流来补充蓄电池的自放电，以及由于负载在短路时突然增大所引起的少量放电。均衡充电，简称均充，是均衡电池特性的充电，是指在电池的使用过程中，由于电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平衡，为了避免这种不平衡趋势的恶化，需要提高电池组的充电电压，对电池进行活化充电，以达到均衡电池组中各个电池特性，延长电池寿命的维护方法一、直流系统接地的处理直流系统接地的危害性我厂点主厂房与直流系统每个机组有一套，110kV网控室直流系统单独供电，不与电子间相连。直流系统主要对主厂房，发变组设备二次控制、信号回路，装置电源，储能回路，直流油泵，交直流事故照明屏、电除尘配电室设备控制回路等提供220V直流电源，在实际运行中直流系统接线复杂，是一个多分支供电网络，对于重要负载，为了提高供电可靠性，一般采用分段环形供电法，并且按照负荷的种类和路径，分成独立的供电网。由于就地没有电源切换装置，两路直流通过空开直接相连构成环网，这样就会形成环路，现有的这些检测装置因微机保护中大容量滤波电容的存在，而无法对接地点进行有效检测；另外直流系统中大量环网的存在使直流电网结构复杂，进行接地检测的困难变大。结果是这些装置经常误报警，无法准确及时的查找出直流系统中真正的接地点。同时施工时有个别馈线开关标识不清楚，有的甚至没有标识。与设计图上对应不上，这些都给查找故障带来了困难。虽然PC段，MCC段均设计了两路直流控制电源，但是现场实际上只送了一路，一旦两路电源都送上就会形成环路，导致回路中环流流过，直流监察装置检测到环流就会报绝缘异常，有的还会报接地故障，误报警。但很多运行人员并不知道什么情况下才是接地故障，没有掌握其处理方法，在故障报警时并未及时通知检修人员，而是对任何故障都采取复位的方式，延误了排除故障的时间，给系统稳定运行带来了隐患。在一、二次系统设计完善，安装维护及“反措”执行到位的情况下，直流系统发生一点接地后，若末及时发现处理，在同一极的另一地点再发生接地或另一极的一点接地，便构成两点接地短路，将造成信号装置、继电保护和断路器的误动作，两点接地可能会将跳闸回路短路，造成保护误动作，还会引起熔断器熔断、烧坏继电器接点。因此当直流系统发生一点接地时，应及时联系检修人员处理，查找故障点，将故障尽快消除，防止发展成两点接地故障。四台机组电子间直流系统接线方式简述：直流系统供电网络采用辐射式供电方式，同时在负荷集中区域设置直流分屏，直流分屏由直流主屏（在每台机组的电子间）双回路供电，每台机组在10kV配电室设置直流分屏1面，公用继电器室（在1#机电子间）设置2面公用分屏，为4台机组公用负荷供电。公用分屏一两路主电源分别由1#机直流主屏I母馈线柜2和II母供电，公用分屏二两路主电源由2#机组直流主屏I母馈线柜2和II母供电，但并没有按施工图上的接线方式接线，在施工图上公用分屏一两路主电源由1#机组直流II母和3#机组直流II母供电，公用分屏二两路主电源由2#机组直流II母和4#机组直流II母供电。每台机组的I母与II母之间可以通过联络开关并列运行。1、直流系统按故障类型分为：直接接地（金属接地）直接接地是指直流系统电源正极或负极对地的电阻等于或接近于零的情况。这种接地情况在直流系统中如果同时出现两点时，就很可能造成断路器误动或拒动，或熔断丝烧断等现象．间接接地（非金属接地）间接接地是指直流系统电源正极或负极对地绝缘电阻低至某一允许值之下。这时的接地电阻是否会对系统造成危害，就要看各个单位的具体情况，它与系统接地的位置和继电器的灵敏度有关．比如当前发电厂和变电站中最灵敏的中间继电器的内阻，对于２２０Ｖ为２０Ｋ，我厂直流系统接地报警值为15K绝缘降低绝缘降低是指直流系统所采用的电缆、设备的绝缘电阻由于某种原因低于出厂数值。这些电缆，设备构成的直流系统的直流电源的正，负极对地绝缘电阻总体上低于允许值。2、接地查找注意事项对于绝缘监察装置没有有效定位接地馈线分支时，比如系统报2#机76路绝缘下降、正接地时，在短时间断开76路馈线开关时，正对地电压并没有变化，说明系统存在设计缺陷，不可避免的影响了检测的准确性，这时需要运行人员进行拉路查找，操作要注意拉路顺序，并注意按失电风险大小顺序进行，并控制断电时间尽量不超过5S。对于一些重要的负荷拉路之前必须咨询相关专业，确保不引起其他开关误动作而影响机组运行造成严重后果。操作直流分屏负荷较多的馈线时需要注意以下问题：如厂用系统直流馈线，应该从检测装置及监察装置上同时查看故障信息，以缩小拉电范围，有时候在拉开各分支馈线电源后再恢复时，出现断路器合不上的现象，原因是下级负荷上电时冲击电流过大造成，需要尽快断开部分下级负荷后再恢复送电，总电源送电正常后逐步恢复负荷供电。正确的方法是将类似厂用馈线的分支放在最后排除，若确定为厂用直流馈线分支，则从下级负荷开始排除，最后对电源馈线电缆隔离进行排除。二、查找接地故障的原则和方法1、处理原则。根据运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，以先信号、照明部分后操作部分，先室外后室内，先负荷后电源为原则，采取拉路寻找、分路处理的方法。在切断各专用直流回路时，切断时间不得超过5秒钟，不论回路接地与否均应合上。如设备不允许短时停电(失去电源后会引起保护误动作)，则应将直流系统解列后，再寻找接地点。2、处理方法：传统方法是：当“直流系统接地”报警灯亮时，工作人员应从绝缘监察装置上查看政府对地电压，判明直流接地的极性。正对地电压显示值为220伏或接近220伏，则说明“正”极接地；反之，则“负”极接地。有时候只是报“母线绝缘异常”，正负对地电压并没有变化或者变化不是很明显，只是对地绝缘值变小，在确定是因为接地以后，可进行以下处理：检查绝缘水平低(如10kV各直流控制回路)、存在设备缺陷及有检修工作的电气设备和线路是否有接地情况(比如本厂直流回路存在隐患的主要是DEH柜，锅炉MFT柜，在前期运行过程中都是因为这两路直流回路环路引起系统绝缘下降，负接地。这两个柜子也是双路供电，在柜内采用二极管正反向并联接线，若某个二极管被击穿或者阻值较小，都会造成系统报警);依次切断直流负荷屏上各负荷开关；检查蓄电池、硅整流装置及充电机回路是否有接地现象等。在切断上述每一直流回路后，应迅速恢复送电。在切断每一回路过程中，工作人员应根据仪表和信号装置的指示，同时用万用表测量正负极对地电压，来判断是否有接地。如切断时接地报警信号消失，电压恢复正常。恢复送电后接地又出现，则可肯定接地发生在该回路上，应及时查找接地点设法消除。上述方法虽然简单易行，但也有其缺点：因直流负荷屏上的负荷开关控制的不在同一个地方，工作人员在电子间、10kV配电室查找接地点时、需用对讲机或电话联系运行人员了解监察装置变化情况，大大延长了处理时间。如是直流屏内部或蓄电池发生接地，用此法很难检测到接地故障。在查找接地故障之前，首先要排除环路对接地的影响，因为系统有环路也会导致直流电阻下降。若绝缘监察装置上不能报出是哪一路馈线开关环路，比如装置上只报I母负绝缘下降，我们可以通过模拟接地的方法来进行检查，具体的方法是：在I母备用馈线开关上负极接一个10kΩ电阻，另一头接地，将备用开关合上，隔几秒钟装置会报出具体是哪一路绝缘异常，再次将电阻拆除接至II母备用馈线开关上，检查II母绝缘监察装置上报出应该是与I母对应的负荷开关，此时可以确认出是哪一路负荷开关环路。三、万用表电压测量法查找接地故障1．基本原理：用万用表直流电压档(DC档)测直流电压值。当直流一极接地时，另一极对地电压为全电压，即控制电压为230V，。当切除某一部分直流负荷时，观察万用表所测极对地电压值的变化情况来判断接地点所在区域，从大到小，逐个否定，最后排除。2．处理方法：1）在查找直流接地故障时，检修人员须对本厂的直流系统了如指掌(我厂直流系统、接线及负荷分布情况)。附表为个机组直流系统负荷分布情况2）用万用表测直流控制母线“+”极对地电压为220V，说明为正接地，瞬时切除某一回路电源开关后，如电压值上升很多甚至为+110V，就说明接地点在此回路，应对此回路下所带负荷逐个检查，比如判断为PCA段进线柜电源有接地，下一步就应该对PCA段每一个间隔进行检查，逐个拉电源，同时注意测量正对地电压，若正常说明接地点在此间隔，只需要将此间隔的控制回路断开，在不影响设备正常运行的情况下对接地点进行排除，事故照明、机组启励回路等用同样方法进行检查、判断；如电压值仍为220V，则说明接地点在控制回路中，应进一步区分接地点是在直流屏、蓄电池室还是在负载回路。3）用万用表测直流屏整流输出的“十”极对地电压为220V，瞬时断开控制电源开关，如所测电压明显下降或为0V，说明接地点在控制母线回路；如所测电压值无变化，说明接地点在直流屏或蓄电池室，就应对屏内设备及蓄电池做仔细检查。四、查找接地时的注意事项1．查找直流接地故障时，至少应有二人进行。2．禁止用灯泡查找接地点，以防直流回路短路。3．查找直流一极接地故障时，切勿引起另一点接地，以防引起继电保护、自动装置的误动或拒动，甚至引起短路烧直流保险。4．当直流系统一点接地时，禁止在二次回路上工作，禁止用假接地的方式来检查故障点。5．拆除各端子、各开关的时间应尽可能短。6．直流系统绝缘被破坏但未完全接地，所测正负极对地电压是不平衡的，比如（正对地电压可能是157V,负对地电压为73V)，此种情况并不会影响运行。但这种情况是最不好查找的，必须将负荷断电停运后用摇表测试回路电阻，也不容易查出具体是哪一路绝缘降低。五、直流系统通信规约1.把原有太原合创的直流分屏就地检测和报警模式改变，全部用CL6889漏电流采集传感器模块经RS485通讯到主屏CL6884绝缘监测仪，把分屏的每个馈出回路的绝缘状态分别通讯至主屏一段母线，二段母线的CL6884绝缘监测仪设备。1号机组1段母线绝缘检测仪设备（CL6884）检测馈线回路顺序1.一段母线共计56条回路，一号馈线柜01回路到28回路（101—128）2.2号馈线柜29回路到39回路（129—139），3.直流分屏40回路到56回路(101--117)。1段母线1#馈线柜2#馈线柜直流分屏01（101)--(128)2829(129)--39(139)40（101）--56（117）1#机组2段母线绝缘检测仪设备（CL6884）检测馈线回路顺序1.二段母线共计84条回路，三号馈线柜01--28回路（201—228）2.四号馈线柜29回路到39回路（221—239）3.直流分屏40回路到56回路(101回路到117回路)4.公用分屏一，57回路到84回路（101—128）40（201）--56（217）29（229）--39（239）01(201)--28（228）直流分屏4#馈线柜3#馈线柜2段母线57（101）--84（128）公用分屏3；其他机组绝缘监测设备运行模式均和一号机组绝缘监一样！附表：各机组直流主屏，直流分屏和公用分屏馈线开关列表#1直流系统馈线开关101Z发变组保护A屏电源201Z发