某日 12:01某站監(jiān)控機(jī)報(bào)XX變電站 “#1主屏絕緣故障”、“#4分屏絕緣故障”信號(hào)?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)Ⅰ段母線電壓正對(duì)地:159.3V,負(fù)對(duì)地:71.3V,在線絕緣檢測(cè)裝置沒有支路接地信息。XX變電站直流系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖見圖1。當(dāng)日天氣:小雨,蓄電池室未安裝空調(diào),粉塵較大,室內(nèi)濕度:70%。
運(yùn)維人員根據(jù)該局直流失地處理預(yù)案進(jìn)行了拉路法進(jìn)行查找,經(jīng)過拉路沒有發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)所在。所以判斷故障點(diǎn)可能在直流母線、蓄電池和充電設(shè)備上。最后經(jīng)保護(hù)人員配合利用便攜式故障定位儀對(duì)蓄電池和充電設(shè)備進(jìn)行搜索.當(dāng)搜索到#1蓄電池的電池采樣模塊11處時(shí),故障定位儀檢測(cè)到接地。
圖1 某變電站直流系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖
為了驗(yàn)證故障定位儀檢測(cè)結(jié)果的正確性,根據(jù)接線模式的靈活性,運(yùn)維人員操作GKll分段開關(guān)和CKl1開關(guān),使兩套直流系統(tǒng)短時(shí)并列運(yùn)行。將直流I母上的蓄電池和充電設(shè)備切換至脫離I母,在線絕緣檢測(cè)儀的告警信號(hào)消失,與檢測(cè)結(jié)果相符。運(yùn)維人員進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)系#1蓄電池的電池XX采樣模塊內(nèi)部損壞造成直流失地。更換模塊后,操作GKll分段開關(guān)和CKll開關(guān),恢復(fù)直流系統(tǒng)分裂運(yùn)行,系統(tǒng)恢復(fù)正常。
為了便于直流系統(tǒng)接地故障分析,可將直流系統(tǒng)等效為圖2所示的基本電路,有直流電壓源V,系統(tǒng)正負(fù)極對(duì)地電阻R+、R-,系統(tǒng)正負(fù)極對(duì)地電容C+、C-,正負(fù)極橋電阻R1、R2。
R+是正極所有設(shè)備對(duì)地絕緣電阻總和即并聯(lián)值,同理R-是負(fù)極所有設(shè)備對(duì)地絕緣電阻總和,C+是正極所有設(shè)備對(duì)地分布電容總和,同理C-是負(fù)極所有設(shè)備對(duì)地分布電容總和。R1、R2是絕緣檢測(cè)裝置內(nèi)部人工接地回路的接地電阻,當(dāng)采用平衡橋檢測(cè)原理時(shí),R1=R2。#1蓄電池的XX電池采樣模塊內(nèi)部絕緣老化時(shí),R1≠R2,電橋失去平衡,于是發(fā)生此次直流失地故障。
圖2 某變電站直流系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖
近年來雖然在防止直流失地方面做了大量工作,但失地故障還是頻繁出現(xiàn),如常見電纜絕緣老化,帶電芯線碰殼、滲水、潮濕等引起的失地,而且失地點(diǎn)很多均發(fā)生在較為隱蔽的部位,如蓄電池巡視儀、接線盒等均為不容易發(fā)現(xiàn)的部位。
4.1 改善蓄電池室的運(yùn)行環(huán)境。針對(duì)蓄電池室的運(yùn)行環(huán)境較差現(xiàn)狀,一是動(dòng)態(tài)調(diào)整空調(diào)的運(yùn)行方式,針對(duì)室內(nèi)潮氣、溫度的變化巡視過程中及時(shí)調(diào)整空調(diào)的運(yùn)行方式,使其達(dá)到除濕降溫最佳效果。對(duì)未加裝防火窗簾的蓄電池室等加裝防火窗簾降低灰塵的活動(dòng)頻率,同時(shí)定期清掃蓄電池室的室內(nèi)衛(wèi)生,并對(duì)通風(fēng)窗加裝高密度過濾網(wǎng)進(jìn)行封閉,保證設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境良好,設(shè)備因積污、受潮而發(fā)生絕緣下降的幾率也大為下降。
4.2 直流系統(tǒng)年檢過程中應(yīng)注意對(duì)蓄電池組采樣模塊、監(jiān)控主機(jī)等設(shè)備的檢查試驗(yàn),做到不留死角,全面檢查。
4.3 做好戶外機(jī)構(gòu)箱、端子箱、密度繼電器接線盒、非電量保護(hù)接線盒的防水防潮措施,薄弱點(diǎn)可以采用防水、防紫外線性能較好的工業(yè)船舶填逢膠及RTV等材料進(jìn)行防水處理。
直流失地故障一直都是困擾工作人員的一大難題。新技術(shù)、新方法大量推廣應(yīng)用的前提下,可提高查找故障點(diǎn)的工作效率,建議選用檢測(cè)精度高、抗干擾能力強(qiáng)的檢測(cè)裝置,綜合應(yīng)用多種查找方法可有效減少拉回路、斷電源的次數(shù)和工作量。
本文編自《電氣技術(shù)》,論文標(biāo)題為“一起典型直流失地故障的原因分析”,作者為陳瑞章、陳雅云 等。