直流接地引起机组停运的原因分析要点

1、直流接地引起机组停运的原因分析 (1)摘要：文章分析了直流接地引起主机停运的原因，并提出了改进方案，实施了 防范措施。关键词：直流接地 保护误动 机组停运 改进方案衡丰发电有限责任公司集控一单元直流系统电压等级均为220V,网控与各单元集控室的直流系统分别独立，为提高可靠性，各系统间设有联络刀闸，可互为 备用；集控室控制直流系统采用单母线接线方式,每台机装设1组 GFD420AH型铅酸蓄电池(104只电瓶),2台机组选用3台KVA4J 100/315V可控硅整流充 电装置,其中 1 台作为两机组的公共备用充电装置,以供给集控室高 /低压配电 装置,集控室电气设备的控制、保护和通讯等直流负荷用电

2、。1直流接地引起机组停运2003-03- 06T15: 23, 2#发电机负荷3OOM0机组正常运行；15: 24, 2* 发电机主盘发出“控制直流绝缘下降”信号,运行人员用绝缘监测装置切换把 手测量对地电压，负对地75V,正对地125V; 40s后，2*发电机跳闸，主控制 盘及保护盘发出“热工保护动作”、“控制直流接地”信号。调取故障时刻录 波报告发现，热工保护动作开关量首先动作，约 2个周波(40ms)后，发电机跳 闸，发电机电压、电流明显突变，41E开关跳闸，FMK跳闸。对比原来发电机因 热工保护动作跳闸的录波图发现，两次录波状况一致，由此证明热工保护动作 是此次 2*发电机跳闸的 主要

3、原因。机组跳闸后对发电机热工保护回路进行了检查，发现 C129线接至第85档 端子，端子排84、85档之间通过连片短接；而第85档端子接热工保护24V电 源回路，C129本身带有110V电压。经分析认为：C129线不应当接在第85档 端子处，应与24V热控弱电回路分开。后将 C129接线挪至第86档端子，将端 子排 84、 85 档之间的连片拆除。发电机热工保护端子排接线示意图见图 1。事件发生前，如图 1 所示，各箭头均表示热工各保护继电器的出口接线经过该端子排并联在一起，进入遥控停机柜，这些设备并联后与发电机220V热工保护回路的C129线连接在一起，其中热工24V保护回路的主汽门关闭，继

4、电器 ZJ121A输出线C129线与热工24V保护回路的84端子直接相连，再经过84与 85之间连片送至发电机热工保护 K3继电器处。86端子为独立的备用端子。事件发生后，将C129线与热工24V回路的84端子解开，并拆除84与85 之间的连片，将C129线接到第86端子上，其热工24V保护回路与发电机220V 热工保护回路完全隔离开。2 原因分析两点接地引发跳机直流系统发生 2 点接地引起保护误动示意图见图 2。如果发生 2 点接地 即：直流正电源回路有1点接地（Ki点处），同时在C129回路（&点处）再发生1 点接地，就能使继电器 &动作跳闸。针对这种可能，保护人员对 C129回路（带 继

5、电器）进行对地绝缘测试，绝缘电阻大于 200血，回路不存在接地，因此这 种可能性可以排除。 2机跳机时，直流系统的确发生了直流接地，但只是负电 源接地，后验证为蓄电池组中有 1 组接地。回路短路引起保护动作如果C101 C129之间发生短路也会造成K3继电器动作跳闸，实测 C101 C129之间电压为220V。断开直流电源，在热工ETS小间端子排处断开热工回路 线，带&继电器进行绝缘测量，绝缘电阻大于 200MQ。证明C101、C129之间 不存在短路，因此这种可能被排除。继电器接点抖动引发跳机 如果在运行中继电器发生接点抖动，也可能引发跳机。例如继电器弹簧无拉力或发生保护盘强烈振动时造成继电

6、器接点抖动，都可以引起跳机。对此进 行了认真检查，结果继电器弹簧拉力正常，接点间隙符合要求；因2机处于运行状态，保护无工作，不存在引起振动的可能；跳机时只有运行人员在控制盘 处测量直流电压，周围无任何其它人员，因此可以排除其它原因引起振动造成 停机的可能。热工端子排接线存在问题，同时蓄电池负极实接地引发热工保 护继电器动作跳机图 3 为电气保护与热工回路的实际接线示意图。由图 3 可以看出，当发电 机控制直流绝缘良好时，正对地电压与负对地电压均为110V,这样通过C129端子线相连的热工24V回路设备对地电压也 为110V,由于发电机热工保护 C129接线端并接了许多热工24V回路的保护设备，

7、大大增加了 Kb继电器C129 端的对地电容容量。当控制直流母线负极发生实接地时（即Kb继电器的另一端 直接接地，实为蓄电池负极接地后测对地电压为0），此时热工24V保护回路的所有设备通过Kb继电器向控制直流负极端放电，当电容容量足够大时，相当于 在热工&继电器两端加上了 110V的直流电压，从保护的动作情况来看，热工 保护Kb继电器（内阻为33kQ）的动作值偏低（这一点在停机后的检查中已得到验 证），放电电压幅值及放电时间达到了 Kb继电器动作值，Kb接点闭合，启动了跳 闸出口继电器，从而造成发电机主油开关跳闸，引起了主机停运。对热工保护Kb继电器的检查 直流接地引起主机停运后，对热工保护回

8、路进行了彻底检查，当在热工保护Kb继电器两端加直流电压时，刚加到 95V继电器就动作了，由此判定发电机 热工保护Kb继电器动作电压值偏低，将其更换为新的热工保护继电器；同时对 直流系统进行了检查，纠正了强 弱电端子排混接在一起的错误。3 结论与防范对策ETS小间远控停机柜存在接线错误，且直流系统强弱电连在一起，造成 保护误动。直流系统发生实接地时，由于发电机热工保护 K3继电器本身动作电流偏 低，导致保护动作引起主机停运。针对C129强电回路接入24V弱电回路，NDGJ 8-89火力发电厂、 变电所二次回路接线设计技术规定第 6.4.11 条规定：强电与弱电回路的端子 排应分开布置，如有困难时

9、，强、弱电端子之间应有明显的标志，应设空端子 隔开，如弱电端子排上要接电芯时，端子之间应设加强绝缘的隔板。对有关保护继电器的动作值进行检验，避免保护误动作的再次发 生。对绝缘监察装置进行定期检查，防止直流系统发生 1 点接地时，因 绝缘监察装置存在问题而造成 2 点接地引起保护误动作。本篇论文是由3C0M文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站 的，论文版权属原作者，请不要用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用， 否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。摘要：交联电缆和油纸电缆相比具有散热好、载流量大、制安方便等 优点。近几年电力、水利、化工等行业都采用交联电缆，但交联电缆由

10、于载流 能力强,电流密度大,对导体连接质量要求就更为严格。对接头所要求机械的、 电气的条件日益从严，越来越高，因此针对交联电缆接头各种故障要及时采取 相应的对策和措施。本文从交联电缆接头运行状况；交联电缆接头故障原因分 析；提高交联电缆接头质量的对策三个方面阐述，供交联电缆维修技术人员参 考。关键词：交联电缆接头 交联电缆附件 油纸电缆 故障 接触电阻交联电缆接头运行状况6-10KV高压动力电缆在水利工程和电力系统运用非常广泛 ，其完好的接头 和附件对机电设备安全、经济、可靠运行和供电安全是非常重要的。设计良 好、施工合理的电缆接头 ,经实际运行证明 ,在大多数情况下是可以长期使用 的。但交联

11、电缆由于载流能力强 ,电流密度大,对导体连接质量要求就更为严 格。对接头所要求机械的电气的条件日益从严越来越高，特别是6-10KV电动机电缆, 各种接头将经受很大的热应力和较高激烈程度与持续时间的短路电流的影 响。所以说交联电缆附件也不是附属的，更不是次要的部件，它与电缆是同等重 要, 必不可少的部件 , 也是与安全运行密切相关的关键产品。交联电缆在国外已 普遍应用,国内广泛采用虽然仅 1 0余年,目前还存在一些问题 ,但随着技术的发 展,附件的配套,质量的提高,工艺的完善,交联电缆已有替代油纸电缆的趋势具 有广阔、深远的发展前景。交联电缆接头故障原因分析由于电缆附件种类、形式、规格较多 ;

12、质量参差不齐 ; 施工人员技术水平高 低不等; 电缆接头运行方式和条件各异 , 致使交联电缆接头发生故障的原因各不 相同。由于交联电缆与油纸电缆的介质不同 , 接头发生故障的原因有很大的差异 油纸电缆接头发生故障主要是绝缘影响 , 而交联电缆接头发生故障主要是导体连 接。交联电缆允许运行温度高 , 对电缆接头就提出了更高的要求 , 使接头发热问 题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热促使接头的氧化 膜加厚, 又使接触电阻更大 , 温升更快。如此恶性循环 , 使接头的绝缘层破坏 , 形 成相间短路 , 引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点。1 、工艺不佳。主要是指电缆接

13、头施工人员在导体连接前后的施工工艺连接金具接触面处理不佳。无论是接线端子或连接管 , 由于生产或保管 的条件影响 , 管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在 ,这是不为人们重视的缺陷 , 但对导体连接质量的影响 , 颇为严重。特别是铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘 的氧化铝薄膜 , 使铝导体的连接要比铜导体的连接增加不少麻烦 , 工艺技术的严 格性也要高得多。造成连接 ( 压接、焊接和机械连接 )发热的主要原因 , 除机具、 材料性能因素外 , 关键是工艺技术和责任心。施工人员不了解连接机理 , 没有严 格按工艺要求操作 , 就会造成连接处达不到电气和机械强度。运行证明当压接金 具与导线的接触表面愈

14、清洁 , 在接头温度升高时 , 所产生的氧化膜就愈薄 , 接触电 阻就愈小。导体损伤。交联绝缘层强度较大剥切困难 , 环切时施工人员用电工刀左 划右切, 有时干脆用钢锯环切深痕 , 往往掌握不好而使导线损伤。剥切完毕虽然 不很严重 ,但在线芯弯曲和压接蠕动时 , 会造成受伤处导体损伤加剧或断裂 , 压接 完毕不易发现 , 因截面减小而引起发热严重。导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深 加5mm但因产品孔深不标准，易造成剥切长度不够，或因压接时串位使导线端部 形成空隙 , 仅靠金具壁厚导通 , 致使接触电阻增大 , 发热量增加。2、压力不够。现今有关资料在制作接头工艺及标

15、准图中只提到电缆连接时每端 的压坑数量 , 而没有详述压接面积和压接深度。施工人员按要求压够压坑数量 , 效果如何无法确定。不论是哪种形式的压力连接 , 接头电阻主要是接触电阻 , 而 接触电阻的大小与接触力的大小和实际接触面积的多少有关 , 与使用压接工具的 出力吨位有关。造成导体连接压力不够的主要原因有以下3 点。压接机具压力不足。近年压接机具生产厂家较多, 管理混乱 , 没有统一的标准 , 特别是近年生产的机械压钳 , 压坑不仅窄小 , 而且压接到位后上下压模不 能吻合; 还有一些厂家购买或生产国外类型压钳 , 由于执行的是国外标准 , 与国产 导线标称截面不适应 , 压接质量难保证。连

16、接金具空隙大。现在交联电缆接头多数单位使用的连接金具 , 还是油 纸电缆按扇型导线生产的端子和压接管。从理论上讲圆型和扇型线芯的有效截 面是一样的 , 但从运行实际比较 , 二者的压接效果相差甚大。由于交联电缆导体 是紧绞的圆型线芯 , 与常用的金具内径有较大的空隙压接后达不到足够的压缩 力。接触电阻与施加压力成反比 , 因此将导致增大。假冒伪劣产品质量差。假冒伪劣金具不仅材质不纯 , 外观粗糙 , 压后易 出现裂纹 ,而且规格不准 , 有效截面与正品相差很大 , 根本达不到压接质量要求 , 在正常情况下运行发热严重 , 负荷稍有波动必然发生故障。 3、截面不足 将交 联电缆与油纸电缆的允许载

17、流量，在环境温度为25C时,进行比较得出的结论 是:ZQ2 3X 240油纸铜芯电缆可用 YJV22-3X 150交联铜芯电缆替代。因为 YJV22-3X 150交联电缆的允许载流量为 476A;而ZQ2-3X 240油纸电缆的允许载 流量为420A,还超出56A。ZLQ2-3X 240可用YJLV22-31 X 50替代，因为交联 3X 150铝芯电缆的载流量为364A,而油纸3X 240铝芯电缆的载流量才320A,交 联电缆还超出44A。如果用允许载流量计算,150mm2交联电缆与240mm2由纸电 缆基本相同,或者说150mm交联电缆应用240mm2勺金具连接才能正常运行。由 此可见连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。4、散热不好。绕包式接头和各种浇铸式接头 , 不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚 , 而 且外壳内还注有混合物 , 就是最小型式的热缩接头 , 其绝缘和保护层还比电缆本 体增加一倍多。这样无论何种型式的接头均存在散热难度。现行各种接头的