(广东电网有限责任公司潮州供电局521000)
摘要:直流系统是变电站的重要组成部分,也对整个供电线路的正常运行具有重要作用,变电站直流系统出现接地故障问题会对变电站的正常运行会造成一定影响,甚至造成跳闸和大规模停电。在变电站出现直流系统接地故障后,技术人员要尽快查清接地故障点和故障原因并及时排除故障,保证变电站安全稳定运行。
关键词:变电站;直流接地故障;故障查找
直流系统在变电站中的运用非常广泛,直流系统的正常运行是变电站稳定供电的基础。变电站直流系统在遭遇恶劣天气或电缆老化等情况时,容易出现接地故障,在实际的检修过程中,接地故障点的定位非常困难。在查找接地故障点时,技术人员要根据实际情况,选择合适的定位方式,及时定位排除接地故障。
一、直流系统发生接地故障的原因
变电站直流系统由保护设备、控制设备和电缆等等构成,系统设备在长期运行中容易发生老化、线路破损等等问题,此时遇到外界环境的变化,会造成灰尘、生锈、短路等等问题,非常容易引起接地故障。接地故障的主要原因包括设备进水、电缆破损裸露、灰尘、潮湿等等。
(一)设备损坏
变电站设备在长时间的使用后容易出现绝缘老化、破损的现象,很容易出现直流接地,从而引发故障。设备本身有质量问题或者受外界环境的影响产生质量问题的,也容易出现线路接地问题,造成系统接地故障。
(二)气候因素
天气变化也是引起直流接地故障的部分原因,在雷雨季节,雷击经常造成设备短路,造成接地故障。在空气过于潮湿时,变电站内部设备会受潮或存在积水,对于电力设备的影响非常大,非常容易造成接地故障。不同季节气候变化,也是故障的主要原因。
(三)工作人员疏忽或操作不规范
施工人员在变电站施工时操作不规范不标准,技术监督人员没有发现其中的质量问题,会为后来的使用留下质量隐患,在使用中出现磨损、漏电等等,造成接地故障。巡视人员缺乏专业的维护和保养技术,没有发现设备中存在的隐患,也容易造成设备损坏。另外,工作人员由于在施工过程中遗留的金属物件与设备元件接触,容易发生短路,造成接地故障。在变电站施工和日常检修中,制定严格的施工规范和检修制度,要求施工人员和检修人员严格遵守,减少设备故障。
(四)生物因素
由于变电站一般位于室外,鼠、蛇、鸟等小动物进入变电站中,容易引起线路短路,或者咬断线路或设备的接头,引起系统接地故障。人为因素对变电站设备的损坏,也容易造成接地故障。
二、直流接地故障的查找原则
在查找直流接地故障时,要根据直流系统的参数变化和天气变化来判断接地故障发生的地点。在变电站按照信号、照明、操作部分的顺序,先室内后室外,先负荷后电源。可以根据实际情况,采取拉路寻找、分路处理的方法,在寻找故障点时需要切断专用直流回路的,切断时间不得超过三秒钟,三秒后必须立即合上设备。直流系统不允许短时停电的,在查找故障点时要将直流系统解列,再寻找故障点[1]。要注意直流系统发生接地故障时一般不是一个点,而是多个点甚至一片区域。
在定位接地故障后,要判断接地故障发生的原因,某一区域经常发生接地故障的,可以根据之前记录的故障原因进行查找,季节性接地故障的,可以先按照季节性故障原因查找故障,比如夏季可以先查找短路故障,冬季多为冰雪压坏设备和线路。一般接地故障发生的原因是由于潮湿、粉尘、雷击等等外界因素和设备磨损、绝缘降低等等自身因素,接地故障在发生后并不稳定,经常在检修过程中发生变化,在接地故障发生现场寻找故障点是比较复杂的问题,需要技术人员根据查找方法定位。
三、变电站直流接地故障的主要查找方法
(一)拉回路法
拉回路法是通过停掉回路直流电源来寻找故障点的方法,变电站设备的停电顺序为信号回路、照明回路、操作回路、保护回路。由于变电站和电力线路整体智能化和自动化设备的大量应用,变电站不允许回路随意断电,因此拉回路法的实用性较差,但在变电站的设备长期没有更新换代,相对落后的情况下,在经过检查后仍未查出故障点的,可以考虑同极性两点接地的情况[2]。经过查找发现接地故障在某一回路中的,环路要首先解环,再采用取保险、断开空气开关和拆端子等方法查找故障点。
(二)直流接地选线装置
直流接地选线装置是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装置,在查找接地故障点的过程中可以做到在线监测直流系统,并随时报告接地故障点,显示接地回路编号,但这种装置只能监测到接地回路和支路,无法定位具体的故障点。该装置必须施工安装,旧系统改造不便,监测精度不高,容易受到干扰,有误报问题。
(三)便携式直流接地故障定位装置
便携式直流接地故障定位装置是应用作为广泛的接地故障点查找方式,具有无需断开直流回路电源就可以查找故障点的优势,可以带电查找接地故障点,提高了技术人员查找故障点时的安全性,同时可以将接地故障定位到具体的点,操作便捷,但是仍然存在着精度不高、易受磁场干扰、误报等问题。
四、变电站直流接地故障查找时的注意事项
(一)及时定位故障点
直流接地故障发生后故障设备和故障点经常发生变化,特别是在天气不稳定的情况下,此时故障点的查找将更加困难,因此只要出现接地故障,就要立即寻找故障原因[3]。防止直流回路发展成两点接地,否则可能引起保护误动和拒动。在变电站可以根据施工图纸对设备和线路依照顺序依次进行查找,在查找过程中要防止拆错端子线头,在恢复接线时注意不要遗留或接错线头,拆下的线头要做好记录和标记,以便后续接线。
(二)定期巡视直流系统相关设备和线路
在日常巡视中要定期检查变电站中易出现故障或已经出现过故障的设备,做好排查工作,不一定要等到故障出现时再去查找,在日常的巡检中要寻找到事故隐患,可以利用精度较高的查找装置。注意在容易出现故障的季节和天气变化时,要加强对变电站相关设备的巡视,减少变电站直流系统遭受雷击、冰雪和大风的几率。在日常巡视中发现有设备锈蚀和磨损的,要视情况及时维修、保养或直接更换。在经常发生故障的区域,要查找出主要原因,重点监测,发生故障立即排查。
(三)按照顺序查找
在查找过程中要按照信号回路、照明回路、操作回路,再到控制回路,最后保护回路的顺序。在出现直流接地故障时可以先查找过去曾经发生过故障或经常发生故障的接地线路。要防止误判,可以观察接地现象,从信号绝缘监察表指示情况进行综合判断[4]。
(四)环路供电的直流系统在查找前要先断开环路开关
变电站直流系统回路在客观上无法断开的,要查找检测到的接地故障回路,在其中寻找出接地更严重的回路。由于大多数接地故障并非只存在一个故障点,在查找过程中要选择高精度的查找装置,定位全部接地故障点[5]。
结语:
现阶段无法完全避免变电站直流系统接地故障的发生,但是加强日常巡视和检修可以尽量减少接地故障,此外加强对设备的维护保养,减少外界环境对变电站直流系统的影响,发生故障时尽快查找定位故障点,尽量消除直流接地故障对变电站和电力线路供电系统的影响,从而保证供电系统和变电站的稳定运行。
参考文献:
[1]杨继峰.谈变电站直流系统接地故障危害及查找步骤[J].电子测试,2017(04):83+85.
[2]吕少华,张仁强.变电站直流系统接地故障的查找[J].中国电力企业管理,2017(12):84-85.
[3]林建浩.变电站直流系统接地故障查找与处理方法[J].科技视界,2017(11):182.
[4]张华艺.变电站直流系统接地故障查找[J].电子测试,2017(6).
[5]李志伟,李峰.浅析变电站直流系统接地故障查找[J].科学技术创新,2017(30):54-55.