发电厂直流系统接地的危害与查找.pdf

第10 卷 (2008年第 2期)电 力安全技 术 6 在发电厂中，直流系统为控制、信号、继电保 护、自动装置及事故照明等提供直流电源，为操作 回路提供操作电源。直流系统运行是否稳定、供电 是否可靠，对发电厂的安全运行至关重要。 发电厂直流系统一般由蓄电池、充放电设备、 端充电装置、端电池调节器、绝缘监察装置、闪光 装置、 电压监察装置、 直流母线、 直流负荷等组成。 由于一般发电厂的直流供电网络分布较广， 系统复 杂，并且外露部分较多，受外界环境影响较大，因 而易使直流系统绝缘水平降低， 甚至发生绝缘损坏 而接地。 为了防止两点接地可能发生的误跳、 合闸， 直流系统必须装设灵敏度足够高的绝缘监察装置， 当 220 V 直流系统中任何一极的绝缘下降到 15 20k时， 绝缘监察装置应发出灯光和音响信号， 以 便及时提醒运行人员进行查找， 确保发电厂直流系 统供电的可靠性。 1直流系统接地的危害 1.1直流系统一点接地的危害 直流正极接地有造成保护误动的可能， 因为一 般跳闸线圈均接负极电源， 若这些回路再发生接地 或绝缘不良，就会引起保护误动。直流负极接地与 正极接地是同一道理。 1.2直流系统多点接地的危害 直流系统多点接地可能会引起直流系统短路， 熔断器熔断，造成继电器保护和断路器误动或拒 动，对发电厂机组的安全运行有着极大的危害性。 图 1 是常用的直流系统控制保护回路展开图。 其中 A，B，C，D，E，F 表示可能出现的接地点， 现以两点接地为例进行分析。 (1) 若A， B两点接地， 将造成中间继电器KM 动作而使断路器误跳闸； (2) 若B，E或C，E或D，E两点接地，使KM 或KOF 跳闸线圈被短接。即使系统故障，保护动 作，都不能使断路器跳闸，结果造成越级跳闸以致 扩大事故； (3) 若， 两点接地，就会引起短路，使熔断 器熔断； (4) 若B，E或C， E 两点接地， 当保护动作时， 不仅断路器拒跳，而且熔断器熔断，同时还有可能 烧坏继电器的触点。 图 1控制保护回路展开（局部） 由此可见， 发电厂直流系统发生接地故障的危 害极大，必须防止。若发生接地，运行值班员则应 及时查找并尽快消除。 2发电厂直流系统接地的查找 2.1瞬时拉路查找法 根据运行方式、操作情况、气候影响查找直流 接地时，可采取瞬时拉路寻找接地支路的办法。查 寻时应以先信号和照明而后操作部分、 先室外后室 内部分为原则。在切断各专用直流回路时，切断时 间不超过3 s。 不论回路接地与否均应合上， 当发现 某一专用直流回路接地时，应及时找出接地点，尽 快消除。 2.1.1采用瞬时拉路法应注意的事项 (1) 寻找接地点时必须使用绝缘监察装置，禁 止使用灯泡寻找的办法。 (2) 当直流发生接地时禁止在二次回路上工作。 (3) 处理时不得造成直流短路和另一点接地。 (4) 查找和处理时必须有 2 人以上进行。 (5) 拉路前应采取必要措施，防止直流失电可 能引起的保护、自动装置误动。 (6) 当直流系统装有绝缘监察仪时，首先使用 该仪器的自动循环扫查功能来寻找接地支路， 下属 乔继跃，郭丽萍，王小军 （ 焦作电厂，河南 焦作454001） 发电厂直流系统接地的危害与查找 Anjipingtai 安 技 平 台 0 AE 第10卷 (2008年第2期)电 力安全技 术 6 （上接第 12页） 器瞬间出现故障信号后又恢复正常。 但由于历史记 录的采样周期过长(1s)因而未捕捉到。为此，将这 几个开关量信号的采样周期均改为0.5 s， 再次按下 凝泵最高转速按钮进行试验。 这时DCS捕捉到了一 个很小的变频器故障信号脉冲， 由此判断这个信号 就是联启凝泵的原因。 由于故障多数是在运行人员按下凝泵最高转速 按钮的情况下发生的， 故应从实现凝泵最高转速的 逻辑来分析。它的控制逻辑如图2。 图 2凝泵最高转速控制逻辑 正常时，去变频器的信号为凝汽器水位信号。 当运行人员按下凝泵最高转速按钮时， 切换模块将 最高水位信号 3400mm 送至变频器。 当运行人员突然置一个最高转速信号给变频器 时，在凝泵变频器投入自动的情况下，可能会有 2 种情况发生： (1) 由于信号变化速率太大，变频器会判断此 “水位信号错误” ，从而发出变频器故障信号。 (2) 此信号是模拟最高水位，也有可能由于信 号变差超过变频器的信号量程， 从而也判断为故障。 4措施及对策 (1) 针对第 1种情况，采取以下对策：使输出 信号经过1个速率限制器后再输出至变频器，以降 低输出信号的变化速率。 它的逻辑功能是：正常时，模块的输出信号Y 仍为凝汽器水位信号。 当运行人员按下凝泵最高转 速按钮时， 切换模块仍输出最高水位信号3400 mm。 与原逻辑所不同的是， 去变频器的输出信号Y要经 过一个速率限制器进行速率限制， 由此可以防止输 入信号突变引起的变频器故障。 (2) 针对第 2种情况，将模拟的最高水位信号 由原来的3400mm降至3000mm，减少了约12%， 以避免由于信号超量程造成变频器故障信号。 (3) 最终修改后的逻辑如图3 所示。其完成的 功能是：正常时，模块的输出信号Y为凝汽器水位 信号；当运行人员按下凝泵最高转速按钮时，切换 模块输出最高水位信号3 000 mm， 模块输出信号Y 再经过一个速率限制器进行速率限制， 作为变频器 的输入信号。 图 3最终修改后的控制逻辑 修改组态后，多次按下凝泵最高转速按钮试 验，均未发生备用凝泵自启。经过2个多月的运行 验证， 基本上解决了操作凝泵最高转速按钮时备用 凝泵误起的问题。（收稿日期：） 并接分支无法扫查时，仍用试拉办法寻找接地点。 2.1.2瞬时拉路法的局限性 (1) 当直流接地发生在充电设备、蓄电池本身 或直流母线上时，用拉路法是找不到接地点的。 (2) 当直流采取环路供电方式时，如不首先拉 开环路开关，也是找不到接地点的。 (3) 如果同极两点接地，直流系统绝缘不良而 多处出现虚接点，用拉路法查找，往往不能拉掉全 部接地点。 2.2万用表查找法 (1) 若直流系统发生接地时，会出现直流母线 接地信号报警，此时应询问机、炉值班人员是否启 动动力回路，直流负荷有无变化，环境有无改变。 如：有无开停过辅机，现场有无人员工作，室外有 无下雨等使直流系统受潮的外来因素。 上述变化均 为怀疑点。 (2) 停用直流系统母线上的绝缘监察装置。 (3) 用仪表检查时， 所使用的仪表内阻不应低于 2000 / V。 (4) 将万用表切至直流电压挡，一端接地，另 一端接在不接地的一极上， 此时电压表读数应接近 于220V。 (5) 拉路时，看电