在變電站的直流網絡中尋找“地球”
直流網絡中的“接地”是配電變電站經常發生的緊急情況之一。變電站中的直流電稱為工作電流;它用於繼電保護和自動化設備的操作,以及變電站設備的控制。
直流網絡中“接地”的存在表明其中一極對地短路。變電站永久網絡的這種運行模式是不可接受的,並且在變電站發生緊急情況時可能會導致負面後果。因此,一旦出現這種情況,就需要立即著手尋找損壞的地方,並儘快修復。在本文中,我們將了解在變電站直流網絡中查找和排除接地短路的過程。
直流網絡中“接地”的發生通過光和聲音警報記錄在變電站的中央信號面板上。首先要做的是確保直流電源確實接地。
變電站的配電盤通常包含監測絕緣的電壓表和相應的開關裝置,通過開關可以測量各極對地的電壓。在這個開關的一個位置,用於監測絕緣的電壓表連接到電路«接地» - «+»,在另一個位置 - 分別 - «接地» - » -«。其中一個位置存在電壓表明直流網絡中存在接地故障。
如果直流板有兩個獨立的部分沒有電氣連接,則應該可以分別檢查每個部分的接地電壓。
永久性網絡中存在接地表明其中一根電纜線的絕緣層已損壞,它為繼電保護和自動化設備或直接向變電站中的設備元件和其他永久性用戶提供工作電流。或者原因可能是斷線隨後與地面或接地設備接觸。
這種運行模式是不可接受的,因為在這種情況下,通過這條電纜接收電力的設備可能無法正常工作,甚至損壞(如果其中一根芯線中斷)。例如,其中一個高壓斷路器驅動螺線管。如果為該螺線管提供直流電源的電纜損壞,則在發生緊急情況(例如線路短路)時,該斷路器將失靈,從而可能損壞其他設備。
或者,例如,基於微處理器的保護裝置。通常,變電站設備保護的微處理器端子由直流供電以進行控制。這些機櫃由從直流板引出的幾根電纜供電。在大多數情況下,一根電纜為多個機櫃供電,例如六個。
如果此電纜損壞,則微處理器保護、自動化和控制設備的端子將斷開。因此,所有六個連接將保持不受保護,並且在緊急情況下,設備不會斷開,並可能被損壞(在沒有或損壞後備保護)。
因此,有必要盡快檢測出導致接地發生的損壞。
直流網絡中的接地搜索減少到隨後斷開由變電站直流櫃供電的所有出線。讓我們舉一個尋找失敗地點的例子。
我們關閉為110kV斷路器電磁環供電的斷路器,並檢查絕緣控制。通常,電磁環由直流板不同部分的兩個斷路器供電,以確保電路的高可靠性。
如果任一極相對於地面沒有電壓,則表明接地位於 110 kV 開關的螺線管環上。否則,即如果沒有變化,接地仍然存在,我們將之前關閉的斷路器打開,繼續進一步檢測故障。也就是說,我們將其餘的斷路器一個一個地關閉,然後使用電壓表檢查絕緣控制。
所以當發現一條線,斷線時,地線消失,就需要查找並修復故障。考慮在電磁環接地故障的情況下檢測故障的進一步行動的順序。
之後,我們的目標是定位損壞。 110 kV 斷路器的電磁環由幾個部分組成。直流電纜從直流配電板連接到其中一個 110 kV 斷路器的二次開關櫃。在本櫃中,電纜分支:一根直接進入本斷路器的控制迴路,另一根進入下一台斷路器的二次開關櫃。
工作電流電纜從第二個機櫃傳遞到第三個機櫃,依此類推,具體取決於位於變電站 110 kV 開關設備中的開關數量。從最後一個開關開始,電纜進入直流板,即開關的所有螺線管都連接成一個環。
每隔一個開關櫃就有一個斷路器。其中一個為斷路器提供操作電流,另一個為下一個二次開關櫃提供操作電流。為了定位損壞區域,我們關閉了為整個環路提供電壓的二次開關櫃中的開關,例如,從直流面板的第一部分向第一個櫃提供工作電流。
因此,通過從 DCB 的第一部分打開 110 kV 電磁環斷路器,我們將電壓施加到通往第一個斷路器的二次開關櫃的電纜上。
我們打開這個開關並檢查絕緣控制。如果有“接地”,則故障肯定位於電纜的那一段。如果絕緣檢查正常,則繼續檢查損壞區域。
關斷向第二台開關的二次開關櫃提供電壓的開關,接通為第一台110kV開關控制電路提供工作電流的開關,檢查絕緣控制。出現“接地”,說明故障在斷路器的二次開關迴路。在這種情況下,必須將開關送修以排除此故障。
在發現次級電路損壞的地方,還需要通過斷開連接開關來啟動電磁環。下一步是檢查絕緣控制,以確保直流網絡中不再有接地故障。
如果在向第一個開關施加工作電流後,絕緣控制保持正常,則繼續。我們關閉第二個機櫃中的開關,這些開關為第二個開關和下一個第三個二次開關櫃提供工作電流。
在第一個機櫃中,我們打開為第二個機櫃供電的開關,即我們將從第一個機櫃到第二個機櫃的電纜連接到環上。
同樣,如果發生“接地”,則電纜的該部分已損壞。否則,即當絕緣控制正常時,我們打開第二個櫃中的斷路器,為第二個開關的直流電路提供電壓,我們檢查絕緣控制以確保是否有 «地面”。
同樣,我們對電磁環的各個部分進行階段性的包含,並檢查絕緣控制。最初,在檢查從直流配電板的第一部分到斷路器的第一個二次開關櫃的電纜時,需要檢查從直流板的第二部分饋入到二次開關的第二條電纜斷路器櫃。
有可能故障在二次電纜上,為了不做不必要的工作——不檢查二次開關櫃之間的開關電路和電纜線路,需要同時檢查兩條電纜。
應該注意的是,當斷路器被拆下進行維修時,在操作電流迴路上發現故障的二次開關櫃中,並不總是可以遠程或從啟動位置關閉此開關,因為其中一個次級開關電路的導體可能會損壞。
如果斷路器的控制電路有故障,不能從現場手動分斷斷路器,則從斷路器上卸下負載,用隔離開關從兩側斷開。如果可能,不僅需要移除負載,還需要移除開關的電壓,因為在用戶沒有負載的情況下,線路隔離開關會切斷線路的電容性電流,這是不推薦的。
也可以看看: 操作開關時人員的主要操作失誤及其預防