防雷接地論文-電力系統(tǒng)直接接地的危害分析及預(yù)防措施

1、中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)防雷接地論文-電力系統(tǒng)直接接地的危害分析及預(yù)防措施摘要：電力系統(tǒng)的科學(xué)接地可以有效防止人身遭受電擊、設(shè)備和線路遭受損壞、預(yù)防火災(zāi)和防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。文章對(duì)電力系統(tǒng)直接接地的危害進(jìn)行了分析并提出預(yù)防措施預(yù)防，以確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；直接接地；斷路器；正接地；負(fù)接地發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)是十分重要的電源系統(tǒng)，它是一個(gè)獨(dú)立的電源，不受發(fā)電機(jī)、廠用電、站用變以及系統(tǒng)運(yùn)行方式改變的影響，為電力系統(tǒng)的控制回路、信號(hào)回路、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及事照明等提供可靠穩(wěn)定的不間斷電源，它還為斷路器的分、合閘提供操作電源。由于直流電源在二次系統(tǒng)所處的重要地位，

2、直流系統(tǒng)自身的可靠及安全直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的安全，盡管直流電源十分穩(wěn)定可靠，但實(shí)際應(yīng)用中，由于電力系統(tǒng)應(yīng)用直流電源的特殊性，特別是控制回路和保護(hù)回路的應(yīng)用，使直流系統(tǒng)的故障成為電力系統(tǒng)更大故障的事故隱患，這即是電力系統(tǒng)直接接地故障危害。準(zhǔn)確把握電力系統(tǒng)直接接地的危害，并采取切實(shí)可行的預(yù)防措施，對(duì)確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行意義重大。1電力系統(tǒng)直接接地概述由于直流電源為帶極性的電源，即電源正極和電源負(fù)極。交流電源是無極性電源，電力系統(tǒng)交流電源有一個(gè)真正的“地”，這個(gè)地也是電力系統(tǒng)安全的一個(gè)重要概念。為了系統(tǒng)安全，變電站、發(fā)電廠所有設(shè)備的外殼都會(huì)牢牢的接在這個(gè)“地”，而且希望其阻抗越低越好。直流電源的“地

3、”對(duì)直流電路來講僅僅是個(gè)中性點(diǎn)的概念，這個(gè)地與交流的“大地”是截然不同的。如果直流電源系統(tǒng)正極或負(fù)極對(duì)地間的絕緣電阻值降低至某一整定值，或者低于某一規(guī)定值，這時(shí)我們稱該直流系統(tǒng)有正接地故障或負(fù)接地故障。發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)所接設(shè)備多、回路復(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中會(huì)由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化，設(shè)備本身的問題等等，而不可避免的發(fā)生直流系統(tǒng)接地。特別在發(fā)電廠、變電站建設(shè)施工中或擴(kuò)建過程中，由于施工及安裝的種種問題，難以避免的會(huì)遺留電力系統(tǒng)故障的隱患，直流系統(tǒng)更是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。投運(yùn)時(shí)間越長(zhǎng)的系統(tǒng)接地故障的概率越大。2直流系統(tǒng)接地的主要危害直流系統(tǒng)接地故障，不僅對(duì)設(shè)備不利，而且對(duì)整個(gè)

4、電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。因此,規(guī)程上規(guī)定直流接地達(dá)到下述情況時(shí)，應(yīng)停止直流網(wǎng)絡(luò)上的一切工作，并進(jìn)行選擇查找接地點(diǎn)，防止造成兩點(diǎn)接地。2.1正接地可能導(dǎo)致斷路器誤跳閘直流正極接地，有使保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)的可能。因?yàn)橐话闾祥l線圈、繼電器線圈正常與負(fù)極電源接通，若這些回路再發(fā)生一直接地，就可能引起誤動(dòng)作。直流接地發(fā)生A、B兩點(diǎn)時(shí)，將A、B接點(diǎn)短接，使2J1誤動(dòng)作跳閘。A、C兩點(diǎn)接地時(shí)，A、C接點(diǎn)被短接，致2J2而誤動(dòng)作跳閘。A、D兩點(diǎn)，F(xiàn)、D兩點(diǎn)接地，同樣都能造成開關(guān)誤跳閘。同理，兩點(diǎn)接地還可能造成誤合閘，誤報(bào)信號(hào)。由于斷路器跳閘線圈均接負(fù)極電源，故當(dāng)發(fā)生正接地時(shí)可能導(dǎo)致斷路的跳閘（如圖1所示）。

5、2.2負(fù)接地可能導(dǎo)致斷路器的拒跳閘當(dāng)發(fā)生負(fù)接地時(shí)，斷路器不會(huì)跳開，產(chǎn)生拒動(dòng)，會(huì)使事故越級(jí)擴(kuò)大。負(fù)極接地，有使保護(hù)自動(dòng)裝置拒絕動(dòng)作的可能。因?yàn)?，跳、合閘線圈、保護(hù)繼電器會(huì)在這些回路再有一點(diǎn)接地時(shí)，線圈被接地點(diǎn)短接而不能動(dòng)作。同時(shí)，直流回路短路電流會(huì)使電源保險(xiǎn)熔斷，并且可能燒壞繼電器中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)我嚴(yán)論立堂隸平皆接點(diǎn)，保險(xiǎn)熔斷會(huì)失去保護(hù)及操作電源。如圖1所示，直流接地故障發(fā)生在B、E兩點(diǎn),2J1線圈被短接，保護(hù)動(dòng)作時(shí)2J1不能動(dòng)作，開關(guān)將不能跳閘且保險(xiǎn)將會(huì)熔斷。D、E兩點(diǎn)接地時(shí)，丫I線圈被短接，保護(hù)動(dòng)作時(shí)及操作時(shí)開關(guān)拒跳，同理，兩點(diǎn)接地開關(guān)也可能合不上。3電力系統(tǒng)直接接地故障排除與預(yù)防排除直流接地

6、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(shù)情況不是一個(gè)點(diǎn)，可能是多個(gè)點(diǎn)，或者是一個(gè)片。大量的接地故障并不穩(wěn)定，隨著環(huán)境變化而變化。因此在現(xiàn)場(chǎng)查找直流接地是一個(gè)較為復(fù)雜的問題。3.1拉回路這是電力系統(tǒng)查直流接地故障一直沿用的一個(gè)簡(jiǎn)單辦法。所謂“拉回路，就是停掉該回路的直流電源，停電時(shí)間應(yīng)小于三秒。一般先從信號(hào)回路，照明回路，再操作回路，保護(hù)回路等。該種方法，由于二次系統(tǒng)越來越復(fù)雜，大部分的廠站由于施工或擴(kuò)建中遺留的種種問題使信號(hào)回路與控制回路和保護(hù)回路一個(gè)嚴(yán)格的區(qū)分，而且更多的還形成一些非正常的閉環(huán)回路，必然增大了拉回路查找接地故障的難度。正由于回路接線存在不確定性

7、，往往令在拉回路的過程中，常常發(fā)生人為的跳閘事故，再加上微機(jī)保護(hù)的大量應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行特性也不允許隨意斷電。3.2直流接地選線裝置監(jiān)測(cè)法這是一種在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣情況的裝置。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能在線監(jiān)測(cè)，隨時(shí)報(bào)告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號(hào)。缺點(diǎn)是該裝置只能監(jiān)測(cè)直流回路接地的具體接地回路或支路，但對(duì)具體的接地點(diǎn)無法定位。技術(shù)上它受監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝數(shù)量的限制，很難將接地故障縮小到一個(gè)小的范圍。而且該裝置必須進(jìn)行施工安裝，對(duì)舊系統(tǒng)的改造很不便。此類裝置還普遍存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問題。如果能有一種在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上不受限制，檢測(cè)精度較高，選線準(zhǔn)確的直流接地選線裝

8、置，應(yīng)是一種較好的選擇。3.3便攜式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(tǒng)較為廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。該裝置的特點(diǎn)是無需斷開直流回路電源，可帶電查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”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(diǎn)，便于操作。目前生產(chǎn)此類產(chǎn)品的廠家也較多，但真正好用的產(chǎn)品很少，絕大部分產(chǎn)品都存在檢測(cè)精度不高，抗分布電容干擾差，誤報(bào)較多的問題。3.4正確選擇直流接地故障查找地裝置按現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，從上面分布電容產(chǎn)生的對(duì)地容抗經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，選擇直流接地故障查找地裝置，一定要嚴(yán)格掌握兩個(gè)重要指標(biāo)，其一是裝置抗分布電容干擾，（目前絕大多

9、數(shù)生產(chǎn)廠家的設(shè)備都未列出該指標(biāo)）。要求其抗分布電容干擾，對(duì)地分布電容系統(tǒng)總值應(yīng)大于或等于80MF，回路的對(duì)地分布電容系統(tǒng)值應(yīng)大于或等于8MF;其二是檢測(cè)接地故障的對(duì)地阻抗值應(yīng)大于或等于40kQ。達(dá)不到上述兩個(gè)指標(biāo)的直流接地故障查找地裝置，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，對(duì)大部分的直流系統(tǒng)接地故障往往檢測(cè)不出，更不用說用作定期巡檢裝置。3.5科學(xué)進(jìn)行接地故障處理因直流接地故障常常隨環(huán)境、氣候的變化而變化，十分不穩(wěn)定，造成難以查找的事故隱患只要出現(xiàn)故障應(yīng)立即查找。分清接地故障的極性，分析故障發(fā)生的原因。若站內(nèi)二次回路有工作或有設(shè)備檢修試驗(yàn)，應(yīng)立即停止。拉開其工作電源，看信號(hào)是否消除。用分網(wǎng)法縮小查找范圍，將直流系統(tǒng)

10、分成幾個(gè)不相聯(lián)系的部分。注意:不能使保護(hù)失去電源，操作電源盡量用蓄電池帶。不太重要的直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移的分路，利用“瞬時(shí)停電”的方法，查該分路中所帶回路有無接地故障。對(duì)于重要的直流負(fù)荷，用轉(zhuǎn)移負(fù)荷法，查該分路而帶回路有無接地故障。查找直流系統(tǒng)接地故障，后隨時(shí)與調(diào)度聯(lián)系，并由二人及以上配合進(jìn)行，其中一人操作，一人監(jiān)護(hù)并監(jiān)視表計(jì)指示及信號(hào)的變化。利用瞬時(shí)停電的方法選擇直流接地時(shí)，應(yīng)按照下列順序進(jìn)行中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)斷開現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)工作電源；斷合事故照明回路；斷合同信電源；斷合附屬設(shè)備；斷合充電回路；斷合合閘回路；斷合信號(hào)回路；斷合操作回路；斷合蓄電池回路；在進(jìn)行上述各項(xiàng)檢查選擇后仍未查出故障點(diǎn)，則應(yīng)考慮同

11、極性兩點(diǎn)接地。當(dāng)發(fā)現(xiàn)接地在某一回路后，有環(huán)路的應(yīng)先解環(huán)，再進(jìn)一步采用取保險(xiǎn)及拆端子的辦法，直至找到故障點(diǎn)并消除。3.6定期巡檢直流系統(tǒng)的對(duì)地絕緣要堅(jiān)持定期對(duì)系統(tǒng)的對(duì)地絕緣情況進(jìn)行巡查，防止出現(xiàn)“臨時(shí)抱佛腳”的現(xiàn)象發(fā)生。利用精度較高的查找裝置定期對(duì)各個(gè)直流回路進(jìn)行檢查，記下絕緣較差的直流回路，待氣候漸濕時(shí)，再重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。目前已有部分電廠和變電站采用此法，并已開始建立這種經(jīng)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(fā)電機(jī)組)。參考文獻(xiàn)1 吳建福，周移華.發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作分析及防范措施J.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，(5).2 唐軍武.一起300MW發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作及故障分析處理J.電站系統(tǒng)工程,2010,(1).3 任