35kv變電站直流系統(tǒng)圖(五篇)

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35kv變電站直流系統(tǒng)圖(五篇)
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35kv變電站直流系統(tǒng)圖篇一

變電站直流系統(tǒng)的接地原因及查找

王傳才

251400 國網(wǎng)山東濟陽縣供電公司 直流系統(tǒng)的作用和地位

直流系統(tǒng)在變電站中為控制、信號、繼電保護、自動裝置及事故照明等提供可靠的直流電源。它還為操作提供可靠的操作電源。直流系統(tǒng)對變電站的安全運行起著至關重要的作用,是變電站安全運行的保證。電力系統(tǒng)中直流操作系統(tǒng)采用對地絕緣運行方式。直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地時,并不引起危害,仍能繼續(xù)運行。但是潛在危險性很大,當發(fā)生另一點接地時,就有可能使信號、保護和控制回路誤動或拒動,并且有使熔斷器熔斷、燒壞繼電器觸點的可能性。所以不允許直流系統(tǒng)長期一點接地運行,防止發(fā)展成兩點接地故障。查找接地需借助裝置和手動拉路。

2下面分析直流接地的原因

1、人為因素

因工作人員疏忽造成的接地,如在帶電二次回路上工作,將直流電源誤碰設備外殼,此種情況多為瞬間接地;在電纜溝施工將帶電控制電纜損傷造成接地,控制電纜外皮絕緣損傷不一定立即發(fā)出信號,但具備一定外部條件如潮濕或操作時就可能引起直流接地;檢修人員清掃設備時不慎將直流回路噴上水等。另外,檢修人員檢修質量的不良也會留下接地隱患,如室外設備未加防雨罩、二次回路漏接線等。我站綜自改造時,工作人員將一個壓板的背面接線端子未接實,運行一段時間后端子引線觸碰柜門造成多次瞬間接地,這種缺陷查找很困難。

2、自然因素

直流回路在運行中常常受到多種不利因素的影響,如設備傳動過程中的機械振動、擠壓,設備質量不良,直流系統(tǒng)絕緣老化等都可引起接地或成為一種接地隱患。

3、氣候因素

由于氣候因素造成接地是一種最常見的情況。如雨天或霧天可能導致室外的直流系統(tǒng)絕緣降低造成直流接地。

4、設備缺陷

有的端子箱、機構箱沒有通氣、通風口,遇到陰雨天氣濕度較大。還有部分設備的二次接線端子沒有防雨罩,或接線端子位置不合適,遇到雨、雪天氣,接線盒內積水發(fā)生接地現(xiàn)象。

5、直流系統(tǒng)本身缺陷

直流系統(tǒng)采用鉛酸蓄電池,由于酸腐蝕等原因,電池產(chǎn)生泄漏,造成電池絕緣損壞,影響整個系統(tǒng)。

3直流接地的查找方法:

查找接地需借助裝置和手動拉路。陳屯站采用bwzj-ⅱ-a型直流系統(tǒng)接地故障監(jiān)測裝置,能自動查找接地故障。自動查找能提高查找接地的速度,但由于直流網(wǎng)絡的龐大,自動裝置往往只能查到某些專用干路,對于具體細節(jié)或復雜的直流接地更多的還是要靠手動拉路查找。

在現(xiàn)場,當值班人員聽到警鈴響,看到直流接地光字牌發(fā)出時,首先應了解現(xiàn)場有無人員工作,然后檢查接地監(jiān)測裝置判斷哪一極哪一路接地。查接地之前必須依據(jù)運行方式、操作情況、氣候影響判斷接地點的位置,應盡量一步到位,縮短查找時間。當判斷不出接地點時要進行拉路。拉路時,若負荷為環(huán)形供電,必須開環(huán)。本著先室外后室內的原則。在切斷各專用直流回路時切斷時間不得超過3秒鐘,此時不論回路接地與否均應合上。

查找接地拉路順序大致如下:當時有檢修工作、易受潮或正進行操作的回路;選可疑或經(jīng)常易接地的回路;選變壓器及重要設備的控制回路。變電站直流系統(tǒng)的運行人員培訓(2006年4月)

下雨時主要查找暴露在室外的端子箱、密封不嚴的刀閘機構箱、無防雨罩的瓦斯繼電器等設備,因為下雨滲水很容易產(chǎn)生直流接地。

兩點及多點接地,需同時斷開兩路或幾路直流回路,接地才能消失。要注意斷開每一路接地點時觀察直流電壓恢復升高的情況,從而將接地點一路、一路的消除。此外,還有一種最難查找的接地,就是大范圍、跨支路的多點不同時、不完全接地。此種情況多為雨天所致,而同一點往往也是時好時壞,遇到此種情況,只有細心觀察,抓住機會進行查找。

運行經(jīng)驗表明,直流絕緣降低,一般由220kv或110kv刀閘的操作機構箱漏進雨水,打濕了端子排和輔助接點所致。其次,還發(fā)生過10kv開關的機構儲能回路接地的情況。注意事項:

1、二人在場,一人負責拉路,另一人負責監(jiān)視儀表;

2、儀表檢查時所用儀表的內阻不應低于2000歐/伏;

3、在切斷重要回路時,其切斷時間不得超過3秒;

4、禁止用燈泡查找直流接地故障點;

5、當直流系統(tǒng)發(fā)生接地時,禁止在二次回路上工作,并做好防止直流另一點接地的安全措施;

6、因中斷直流電源可能引起誤動的保護,在拉路前臨時停用,并做好保護拒動的措施;斷開晶體管保護直流電源時,應先將控制回路斷開,后斷保護回路,恢復時相反;

7、控制回路上查找接地故障時,若采用熔絲投、切時應先拔“+”電源,然后拔“-”電源;投入時次序相反;

8、查找接地盡量避免斷開信號電源;

9、雙回路供電直流負荷,兩只開關須同時拉開,取下熔絲時亦應同時取下;

4結束語:

1、人工查找直流系統(tǒng)接地故障是一件十分復雜的工作,當運行人員查找發(fā)生困難時,應及時匯報,請專業(yè)人員查找;

2、人工查找相對費時費力,平時維護時要注意處理好電氣絕緣,盡力保持電氣設備工作場所空氣干燥,達到防患于未然,并平時要保證自動接地查找裝置完好。

3、運行人員及有關專業(yè)人員,只有掌握查找直流接地的原則,并靈活運用查找方法,才能快速有效查到接地故障點。直流系統(tǒng)接地現(xiàn)象較復雜,要熟練掌握查直流接地這門技術需要不斷地實踐和總結。

35kv變電站直流系統(tǒng)圖篇二

直流系統(tǒng)技術說明

1.運行條件

海拔不超過3000m 設備運行期間周圍空氣溫度不高于55℃,不低于-25℃

日平均相對濕度不大于95%,月平均相對濕度不大于90% 安裝使用地點無強烈振動和沖擊,無強電磁干擾,外磁場感應強度均不得超過0.5mt 安裝垂直傾斜度不超過5% 使用地點不得有爆炸危險介質,周圍介質不含有腐蝕金屬和破壞絕緣的 有害氣體及導電介質,不允許有霉菌存在抗震能力:地面水平加速度:0.3g 地面垂直加速度:0.15g 2.輸入特性

交流三相四線,電壓380v±15%

輸入電網(wǎng)頻率:50hz±5% 效率:? 90?

功率因數(shù):? 0.94 交流雙路切換裝置:交流雙路切換裝置具有電氣及機械雙重互鎖。兩路交流電由交流進線自動控制電路來控制任一路電源投入運行;在特殊情況下,可用手動轉換開關選擇任一路電源投入使用 3.輸出特性

直流額定輸出電壓:220v 直流電壓調節(jié)范圍:198v~286v 穩(wěn)壓精度:? ?0.35?

穩(wěn)流精度:? ?0.4?

紋波系數(shù):? 0.35%

均流不平衡度:? ±2.5?

噪聲:? 50db 4.機械特性

機柜尺寸(高×寬×深):2260×800×600mm 顏色:淡灰,北京紅獅502 防塵:封閉式風道設計,散熱面與元器件完全隔離 5.電源模塊

220v/10a整流模塊df0231-220/10主要性能特點:

可帶電插拔、在線維護,方便快捷

完善的保護、告警措施,具有遙控、遙測、遙信、遙調功能

采用平均電流型無主從自動均流方式,均流精度高

三防和獨立風道設計允許整流模塊工作在惡劣的場合 6.df0241變電站電源監(jiān)控系統(tǒng)

df0241變電站電源監(jiān)控系統(tǒng)基于數(shù)字化變電站的核心思想,將變電站用交流電源、直流電源、電力用交流不間斷電源、電力用逆變電源、通信電源及dc/dc電源統(tǒng)一設計、監(jiān)控、生產(chǎn)、調試、服務;作為數(shù)字化變電站的一個間隔層,通過標準的網(wǎng)絡接口及iec61850規(guī)約,連接到數(shù)字化變電站的站控層,實現(xiàn)整個電源系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。

系統(tǒng)主要有以下特點:

基于dl/t860標準,可以方便接入變電站站控系統(tǒng),具有四遙功能

統(tǒng)一的信息管理平臺可解決不同供應商提供的各獨立電源通信規(guī)約兼容等問題,實現(xiàn)網(wǎng)絡智能化管理,提高電源系統(tǒng)的綜合自動化應用水平

系統(tǒng)具有較強的容錯性及自診斷功能,對設備、網(wǎng)絡和軟件運行進行在線診斷,發(fā)現(xiàn)故障及時告警,不會導致系統(tǒng)出錯和崩潰

裝置具有一個rs232/485串行接口和三個rs485串行接口,可聯(lián)網(wǎng)組成主從式分布監(jiān)測系統(tǒng),滿足大型發(fā)電廠、變電站的需要

人機界面友好,實現(xiàn)全漢化顯示、常規(guī)電源系統(tǒng)信息測量、運行狀態(tài)實時顯示、提供各種菜單、信息提示、屏幕觸摸操作

各監(jiān)控單元采用模塊化設計,分層分布式結構,分散測量控制、集中管理模式;實現(xiàn)交流電源、充饋電裝置、電池組、ups、inv、接地等全方位的監(jiān)測和控制 通過顯示屏及聲光報警等方式,提供電源系統(tǒng)各種工作狀態(tài)、故障類型、故障部位指示等

可實現(xiàn)多組電池的自動管理,確保系統(tǒng)安全運行

根據(jù)用戶設定的充電參數(shù)(如電壓保護值,充電限流值、均充間隔時間等)及環(huán)境溫度,自動調整電源系統(tǒng)的工作方式,完成電池的優(yōu)化管理及保養(yǎng)維護

7.直流絕緣監(jiān)測模塊

sd-jd01a微機直流系統(tǒng)接地監(jiān)測儀適用于變電站、發(fā)電廠以及通訊、煤礦、冶金等大型廠礦企業(yè)的直流電源系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測和接地檢測;此裝置采用平衡橋和不平衡橋結合的原理完成直流母線的監(jiān)測,不對母線產(chǎn)生任何交流或直流干擾信號,不會造成人為絕緣電阻下降 8.蓄電池監(jiān)測模塊

df0251a蓄電池監(jiān)測模塊作為基本的蓄電池組信息采集設備,可實現(xiàn)對蓄電池組單體電壓和環(huán)境溫度的實時監(jiān)測。

設備功能特點:

在線實時監(jiān)測蓄電池各單體電壓和溫度等

采用模塊化設計,安裝、使用和維護方便

可實現(xiàn)2v~12v幾種規(guī)格電池的全范圍監(jiān)測

設有保護電路,可防止電源接反或測量電壓過高造成的損壞

具有rs232、rs485通信接口方式,實現(xiàn)電池組的遠程監(jiān)測功能

35kv變電站直流系統(tǒng)圖篇三

220kv變電站直流系統(tǒng)講義一:220kv變電站直流母線基本要求: 1、2006年全公司無人值班改造即將啟動,了解直流母線改造方案可幫助大家更好的對大修工作進行監(jiān)督和驗收,防止在各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)不符合要求的問題出現(xiàn),必須按照省公司技術方案進行。2.

蓄電池組、充電機和直流母線

2.1設立兩組蓄電池,每組蓄電池容量均按單組電池可為整個變電站直流系統(tǒng)供電考慮。2.2設兩個工作整流裝置和一個備用整流裝置,供充電及浮充之用,備用整流裝置可在任一臺工作整流裝置故障退出工作時,切換替代其工作。

2.3直流屏上設兩段直流母線,兩段直流母線之間有分段開關。正常情況下,兩段直流母線分列運行,兩組蓄電池和兩個整流裝置分別接于一段直流母線上。2.4具有電磁合閘機構斷路器的變電站,直流屏上還應設置兩段合閘母線。

2.5 220kv系統(tǒng)設兩面直流分電屏。分電屏ⅰ內設1組控制小母線(km?。?、1組保護小母線(bmⅰ);分電屏ⅱ內設1組控制小母線(kmⅱ)、1組保護小母線(bmⅱ)。2.6 110kv系統(tǒng)設1面直流分電屏,屏內設1組控制小母線(km)、1組保護小母線(bm)。2.7 10kv/35kv系統(tǒng)的繼電保護屏集中安裝在控制室或保護小間的情況下,在控制室或保護小間設1面直流分電屏。

2.8 信號系統(tǒng)用電源從直流饋線屏獨立引出。

2.9 中央信號系統(tǒng)的事故信號系統(tǒng)、預告信號系統(tǒng)直流電源分開設置

2.10 每組信號系統(tǒng)直流電源經(jīng)獨立的兩組饋線、可由兩組直流系統(tǒng)的兩段直流母線任意一段供電。

2.11 斷路器控制回路斷線信號、事故信號系統(tǒng)失電信號接入預告信號系統(tǒng);預告信號系統(tǒng)失電信號接入控制系統(tǒng)的有關監(jiān)視回路。

2.12 事故音響小母線的各分路啟動電源應取自事故信號系統(tǒng)電源;預告信號小母線的各分路啟動電源應取自預告信號系統(tǒng)電源。

2.13 公用測控、網(wǎng)絡柜、遠動柜、保護故障信息管理柜、調度數(shù)據(jù)網(wǎng)和ups的直流電源從直流饋線屏直接饋出。

二、直流系統(tǒng)現(xiàn)狀:

2005年,國電公司在總計6217套直流充電裝置中,高頻開關電源型充電裝置3476套,占55.91%。相控性2631套,占2.32%,磁放大型110套,占1.77%。在總計6897套蓄電池中閥控型5536組占80.27%,防酸型710組占10.37%,隔鎳621組占9%。

據(jù)統(tǒng)計,2002年至2004年110-500kv站用直流系統(tǒng)故障共14次,全部是直流電源系統(tǒng)自身故障,110站12次,占85.7%,220站2次站14.3%。14次故障中,蓄電池故障5次,占35.7%,其中由于充電裝的監(jiān)控模塊損壞,長時間過充電造成整組蓄電池全部鼓肚損壞一次;

蓄電池爆炸起火,造成全站直流失壓在220和110變電站各一次;蓄電池極柱燒毀一次;蓄電池內部短路,造成全站直流失壓一次。充電裝置故障9次,占64.3%,其中硅整流裝置燒壞,造成全站直流失壓一次;直流回路短路越級到總保險熔斷,造成全站直流失壓一次;直流回路熔斷器與空氣短路器混用且級差不配合,在直流回路發(fā)生短路時,支路空氣斷路器未動作,越級到蓄電池總保險熔斷一次;充電裝置控制插件等6次。

直流系統(tǒng)缺陷主要原因有:一是高頻開關模塊缺陷率高,影響設備運行。二是蓄電池缺陷嚴重,包括電池開路、容量崩潰、端電壓低、漏液等。三是監(jiān)控裝置缺陷頻繁,包括控制失靈、控制精度差等,嚴重影響蓄電池質量和壽命。四是充電裝置自身缺陷多,包括硅整流損壞造成直流失壓、閥控蓄電池配相控充電機其穩(wěn)壓穩(wěn)流精度滿足不了要求、充電裝置死機、防雷抗干擾能力差、降壓單元或其它元件損壞等。五是絕緣檢查裝置運行可靠性差,包括死機、選線不正確、報警失靈、裝置損壞等。三:直流母線接線方式:

1、直流系統(tǒng)運行一般規(guī)定:

(1)、220kv變電站一般采用單母線分段接線方式,110kv變電站一般采用單母線接線方式。直流成環(huán)回路兩個供電開關只允許合一個,因為母聯(lián)開關在斷開時,若兩個開關全在合位就充當母聯(lián)開關,其開關容量小,線型面積小,又不符合分段運行的規(guī)定。直流成環(huán)回路分段開關的物理位置要清楚,需要成環(huán)時應先合上母聯(lián)開關再斷開直流屏上的另一個饋線開關。

(2)、每段直流饋線母線不能沒有蓄電池供電。(3)、充電機不能并列運行。

(4)、正常情況下,母聯(lián)開關應在斷開位置。(5)、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運行狀態(tài)。(6)、投入充電機時先從交流再到直流。停電時順序相反。

(7)、母線并列時首先斷開一臺充電機,投入母聯(lián)開關,在斷開檢修蓄電池。(8)、母線由并列轉入分段時首先合上檢修蓄電池,斷開母聯(lián)開關,再投入充電機。

2、直流母線接線方式舉例1(王段):

(1)、本接線方式絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置、閃光裝置各兩套。

(2)、正常運行方式:1#充電機經(jīng)qk1供直流母線代蓄電池1運行,直流母線經(jīng)qk2和降壓硅堆供1段直流饋線母線運行(同理2#充電機),qk5、qk6在斷開位置。此接線方式屬于負調壓。

(3)、1#充電機短時間檢修:斷開qk1,蓄電池1處于放電狀態(tài)。送電時合上qk1。(4)、1#充電機長時間檢修:斷開qk1,合上qk5或qk6;送電時斷開qk5和qk6,合上qk1。

(5)、蓄電池1檢修:斷開qk1,合上qk5或qk6,斷開蓄電池1保險。合上開蓄電池1保險,斷開qk5和qk6,合上qk1。

(6)、單獨對蓄電池1進行充放電試驗:斷開qk1,合上qk6,斷開qk2,蓄電池按照規(guī)定電流放電,放電完畢由充電機自動充電至浮充狀態(tài)。實驗完畢后恢復正常運行方式:斷開qk1(此時正在充電方式),合上qk2,斷開qk6,合上qk1。

3、直流母線接線方式舉例2(南宮):

提示:圖中從左到右四個硅堆分別為:dn5、dn7、dn8、dn9。

(1)、正常時q7、q8、q11、q12、q13在斷開位置。

(2)、1#充電機短時間檢修:斷開q3、q1,q7應在斷開位置,1#蓄電池組處于放電狀態(tài)?;謴蜁r合上q1、q3。

(3)、1#充電機長時間檢修:斷開q3、q1,q7應在斷開位置,合上q12、q13(或q11)?;謴蜁r斷開q12、q13(或q11),合上q1、q3。

(4)、蓄電池1檢修:斷開q3、q1,q7應在斷開位置,合上q12、q13(或q11),斷開q5?;謴蜁r合上q5,斷開q12、q13(或q11),合上q1、q3。

(5)、單獨對蓄電池1進行充放電試驗:斷開q3、q1,q7應在斷開位置,合上q12、q13(或q11),斷開q5,合上q1、q7?;謴蜁r合上q5,斷開q12、q13(或q11),合上q1、q3。斷開q7。

(6)、正常情況下dn5、dn6、q9加dn8、q10加dn7保證直流饋線正母線不失電。(7)、正常情況下q12、q13作為母聯(lián)開關,q11作為備用母聯(lián)開關,q12也可以作為q9、q10的備用。

4、直流母線接線方式舉例3(金店):

(1)、正常運行中,zk7、zk8在斷開位置,zk6在合位(因為二極管的隔離作用,理論上認為母線是分段的)

(2)、zk1、zk2在母線位置,zk5在斷開位置,zk3、zk3在合位。(3)、1#充電機檢修:斷開zk1。(4)、1#蓄電池檢修:斷開zk1、zk3。

(5)、單獨對蓄電池1進行充放電試驗:zk1在電池位置,斷開zk3。

5、直流母線接線方式舉例3(隆堯):

(1)、zk3、zk4是兩個會為備用的母聯(lián)開關。

(2)、3#機可對1#電池單獨充放電,2#電池則不能。

四、蓄電池運行狀態(tài)及注意事項

(1)、蓄電池組正常運行再浮充狀態(tài),電池虧電或在廠家規(guī)定的周期進行均充。(2)、蓄電池浮充電壓25℃時2.23伏,均充2.35伏。

(3)、充電機運行在自動程序中,但必須監(jiān)視蓄電池的單體電壓、外觀(爬堿、鼓肚),控制蓄電池室溫度(25℃)。

(4)、蓄電池保險熔斷發(fā)出信號后,應將母聯(lián)開管立即合上(此時充電機短時并列),然后斷開為本蓄電池組充電的充電機,然后對電池檢查。(5)、雖然有蓄電池巡檢裝置,但每天要測量單體電壓。(6)、蓄電池短路會出現(xiàn)電壓下降,甚至出現(xiàn)零值瓶。

(7)、蓄電池斷路時其端電壓高于正常值,電壓值視斷路程度而不同。(8)、蓄電池過充危害較大,鼓肚爆炸。(9)、極柱接觸不良易燒斷。

五、充電機運行狀態(tài)及注意事項

(1)、直流系統(tǒng)主回路開關應當在正常位置,各站有所不同。(2)、所有監(jiān)控器應在開啟狀態(tài)。

(3)、主輔硅鏈正常在自動狀態(tài),當其不能滿足直流母線要求時可將其置于合適的手動擋位,雙硅鏈只調整一個即可。

(4)、微機監(jiān)控器內有一套絕緣檢查裝置,但不能選線,每段母線各有一套絕緣檢查裝置可選線,大部分站每段母線各有一套絕緣檢查繼電器但不可選線。

(5)、隆堯站絕緣檢查開關0位時微機監(jiān)控器內絕緣檢查裝置起作用,每段母線絕緣檢查裝置起作用。1位1#絕緣檢查裝置起作用。2位微機監(jiān)控器內絕緣檢查裝置不起作用。3位2#絕緣檢查裝置起作用。絕緣檢查繼電器永遠起作用。(6)、充電機受溫度影響,518產(chǎn)品尤其突出。

(7)、監(jiān)控器有時誤報信息,可短時關掉其電源,但不能頻繁關停機,否則易燒顯示屏。(8)、每段直流饋線母線保證一個備用模塊。

六、直流系統(tǒng)接地查找

1、直流系統(tǒng)接地查找一般原則

(1)、“直流接地”信號發(fā)出后,可通過直流屏監(jiān)控器和絕緣檢查裝置找出接地支路號及接地狀態(tài),支路號的排列大都是按直流饋線屏饋線開關從上至下或從左到右的順序,絕緣檢查裝置還可以顯示接地電阻(接地電阻小于15-20千歐時報警),判斷接地程度,可通過絕緣檢查開關判斷正對地、負對地電壓,判斷接地程度。有時絕緣檢查裝置判斷不出支路只報“直流母線接地”,此時有可能直流母線接地,也可能是支路接地。

(2)、直流接地信號發(fā)出后,必須停止二次回路上的工作,值班員應詳細詢問情況,及時糾正修試人員的不規(guī)范行為。

(3)、利用萬用表測量正對地、負對地電壓,核對絕緣檢查裝置的準確性。萬用表必須是高內阻的,2000歐/伏,否則會造成另一點接地。(4)、試拉變電站事故照明回路。(5)、試拉檢修間直流電源回路。(6)、試拉380伏配電直流電源回路。(7)、試拉通訊遠動電源回路。(8)、解列蓄電池。(9)、解列充電機。

(10)、1段母線負荷倒至2段母線,判斷1段母線是否接地。(11)、使用接地查找儀對控制、保護、信號回路逐一查找。

2、查找接地舉例1(金店)

(1)、本站事故照明正常有交流供電,g1、g2、g3合位(2)、交流失電后啟動2c、3c繼電器事故照明回路有直流供電。(3)、斷開110保護小間。(4)、斷開220保護小間。(5)、斷開g3。(6)斷開g2。

(7)斷開直流饋線屏事故照明開關。

(8)、直流接地查找必須清楚回路,從末級斷電逐級排除判斷。

3、查找接地舉例2(金店110直流儲能回路)

(1)、zk1、zk2在合位。

(2)、整個回路的解環(huán)開關在斷開位置。

(3)、逐個斷開開關的直流儲能開關,判斷端子箱到機構箱的回路是否正常。(4)、上述無問題后,從分段開關向前逐個斷開主回路開關判斷主回路是否正常。

七、直流設備驗收注意事項

(1)、值班員驗收不細留下責任不好處理。(2)、索取竣工圖紙。(3)、索取裝置說明書。(4)、索取專用工具、備品備件。

(5)、蓄電池編號是否正確,螺絲是否緊固,防止松動造成放電放不出來,釀成更大的事故。(6)、就地光子牌及監(jiān)控器聲光報警是否正常。各種故障信號應當模擬發(fā)信號,并傳到后臺

機。

(7)、直流接地信號要一一核對,防止所報支路號與實際不符。

八、名詞解釋

直流母線:直流電源屏內的正、負極主母線。

合閘母線:直流電源屏內供斷路器電磁合閘機構等動力負荷的直流母線。直流分電屏:為實現(xiàn)分類供電而在各類直流負荷中心設置的直流供電屏。直流小母線:直流屏以外的,如控制或保護屏頂、直流分電屏內的各類直流母線。直流饋線屏:由直流母線向直流小母線和直流分電屏供電的過渡屏體。直流饋線:直流饋線屏至直流小母線和直流分電屏的直流電源電纜。

核對性放電:在正常運行中的蓄電池,為了檢驗其實際容量,將蓄電池組脫離運行,以規(guī)定的放電電流進行恒流放電,只要其中一個單體蓄電池放到了規(guī)定的終止電壓,應停止放電。浮充:充電機以恒壓對蓄電池進行自放電的補充,又對變電站正常直流負荷進行供電,充電機瞬時放電能力差。

均充:充電機以蓄電池廠家規(guī)定的時間(3個月)、規(guī)定的電壓(2.35n)對蓄電池進行穩(wěn)壓充電,拉動“打盹”的電池,均充完畢轉為浮充。

定充:老式相控充電機、磁飽和充電機沒有自動識別蓄電池狀態(tài)的能力,只有用人工的方法,以適當?shù)碾娏鲗﹄姵爻潆姡娏骱愣?、電壓變化?.01q/12a),電壓達到規(guī)定值后停止定充。

35kv變電站直流系統(tǒng)圖篇四

淺談變電站直流系統(tǒng)接地問題

摘要:直流系統(tǒng)是變電站的一個重要組成部分,直流系統(tǒng)接地是常見的缺陷。主要介紹了變電站直流接地的危害,并對直流系統(tǒng)接地的原因進行分析及查找方法,從而找到相應的防范措施來保證直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。關鍵詞:直流系統(tǒng);接地;絕緣;斷路器

0 引言

變電站直流系統(tǒng)以蓄電池儲存能量,以充電機補充能量,向全站保護、監(jiān)控、通訊系統(tǒng)提供不間斷電源,確保其安全、穩(wěn)定、可靠運行。正常情況下正、負極對地均為絕緣的,發(fā)生一點接地時,正、負極對地電壓發(fā)生變化,接地極對地電壓降低,非接地極電壓升高,供電可靠性大大降低,因為在接地點未消除時再發(fā)生第二點接地,極易引起直流短路和開關誤動、拒動,所以直流一點接地時,設備雖可以繼續(xù)運行,但接地點必須盡快查到,立即消除或隔離。直流接地故障產(chǎn)生的主要原因

1.1 基建及施工遺留的故障隱患

在發(fā)電公司建設施工或擴建過程中,由于施工及安裝的種種問題,會遺留下電力系統(tǒng)故障的隱患,直流系統(tǒng)更是故障隱患的薄弱環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)在投產(chǎn)初期不易控制和檢查,投運時間越長,系統(tǒng)接地故障的概率就越大。

1.2 外力損傷

直流回路在運行過程中不可避免地要受到檢查維護人員在工作過程中因擠壓、移動、及不當沖洗等外力造成的損傷。

1.3 質量原因

因市場供應直流電纜設備質量參差不齊,質量不良的直流電纜成為一種直流接地的故障隱患。

1.4 自然原因

發(fā)電廠直流系統(tǒng)所接設備多、回路復雜,在長期運行過程中會由于環(huán)境、氣候的變化、電纜和接頭的老化及設備本身的問題等而發(fā)生直流接地故障,特別是處于沿海地區(qū)的電廠,因海拔較低且處于高鹽、高濕環(huán)境,更不可避免地會發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障。直流系統(tǒng)兩點接地的危害分析 現(xiàn)以圖1為例說明直流接地的危害。當圖1中a點與c點同時有接地出現(xiàn)時,等于+km、-km通過大地形成短路回路,可能會使熔斷器1rd或2rd熔斷而失去保護電源;當b點與c點同時有接地出現(xiàn)時,等于將跳閘線圈短路,即使保護正常動作,tq跳閘線圈也不會起動,斷路器就不會跳閘,因此在有故障情況下就要越級跳閘;當a點與b點或a點與d點同時接地時,就會使保護誤動作而造成斷路器跳閘。直流接地的危害不僅僅是以上所談的幾點,還有很多,在此不一一介紹了。

圖1 直流接地示意圖 直流接地故障的查找方法及存在的問題

排除直流接地故障,首先要找到接地的位臵,這就是常說的接地故障定位。直流接地大多數(shù)情況不是一個點,可能是多個點,或者是一個片,真正通過一個金屬點去接地的情況是比較少見的。更多的會由于空氣潮濕,塵土粘貼,電纜破損,或設備某部分的絕緣降低,或外界其它不明因素所造成。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)場查找直流接地是一個較為復雜的問題。

3.1拉回路法

這是電力系統(tǒng)查直流接地故障一直沿用的一個簡單辦法。所謂“拉回路”,就是停掉該回路的直流電源,停電時間應小于三秒。一般先從信號回路,照明回路,再操作回路,保護回路等等。該種方法,由于二次系統(tǒng)越來越復雜,大部分的廠站由于施工或擴建中遺留的種種問題,使信號回路與控制回路和保護回路一個嚴格的區(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,往往令在拉回路的過程中,常常發(fā)生人為的跳閘事故,再加上微機保護的大量應用,微機保護由于計算機的運行特性也不允許隨意斷電。“拉回路”可能導致控制回路和保護回路重大事故發(fā)生。3.2直流接地選線裝臵監(jiān)測法

這是一種在線監(jiān)測直流系統(tǒng)對地絕緣情況的裝臵。該裝臵的優(yōu)點是能在線監(jiān)測,隨時報告直流系統(tǒng)接地故障,并顯示出接地回路編號。缺點是該裝臵只能監(jiān)測直流回路接地的具體接地回路或支路,但對具體的接地點無法定位。技術上它受監(jiān)測點安裝數(shù)量的限制,很難將接地故障縮小到一個小的范圍。而且該裝臵必須進行施工安裝,對舊系統(tǒng)的改造很不便。此類裝臵還普遍存在檢測精度不高,抗分布電容干擾差,誤報較多的問題。

3.3便攜式直流接地故障定位裝臵故障定位法

該裝臵是近幾年開始在電力系統(tǒng)較為廣泛應用的產(chǎn)品。該裝臵的特點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。而且該裝臵可將接地故障定位到具體的點,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)品都存在檢測精度不高,抗分布電容干擾差,誤報較多的問題。防范措施

4.1 經(jīng)常檢查各支路直流系統(tǒng)的絕緣狀況 ,對于戶外電氣設備和熱工就地裝臵的直流系統(tǒng)的絕緣狀況更應經(jīng)常檢查 ,要特別注意檢查各支路的跳閘回路。具體檢查方法:將該支路的斷路器合上(注意:此時隔離開關應在斷開位臵或斷路器拉至試驗位臵)。然后取下該支路的直流電源的熔斷器 ,在熔斷器的下方(即負荷側)將正、負極短接 ,用兆歐表檢查絕緣電阻是否符合要求 ,如發(fā)現(xiàn)接地應及時消除。

4.2 發(fā)生直流系統(tǒng)接地時 ,常采用取下直流熔斷器來觀察直流接地是否消失 ,在取直流熔斷器時應先取非接地極的熔斷器;在投熔斷器時 ,先投非接地極的熔斷器。其目的是使非接地極對地電容有一定的充電時間 ,使該支路的正、負電源間在未形成回路前 ,先使非接地極電容充上一定電壓 ,即 uc不等于0 ,從而降低 ul ,防止斷路器誤動。

4.3 出口繼電器和斷路器的跳閘線圈的動作值按規(guī)程要求為(30 %-70 %)uh ,實際工作中調整在(60 %-70 %)uh之間最好。

4.4 運 行維 護人員必須熟悉現(xiàn)場運行規(guī)程,在直流回路工作時,做好安全措施,防止保護誤動。結束語

直流電源在電力系統(tǒng)的作用十分重要,著重分析了直流接地對保護裝臵的影響,在什么情況下可能造成保護誤動和拒動,從而更好地為運行維護人員提供參 考依據(jù),有利于更好地保證直流系統(tǒng)的穩(wěn)定,從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

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[2]蘇玉林 劉志民 熊深.怎樣看電氣二次回路圖

[3]張善全.電力系統(tǒng)直流接地危害性分析及預防措施例

35kv變電站直流系統(tǒng)圖篇五

220kv變電站直流系統(tǒng)

目錄

1.什么是變電站的直流系統(tǒng)

2.變電站直流系統(tǒng)的配置與維護

3.直流系統(tǒng)接地故障探討

4.怎樣提高變電站直流系統(tǒng)供電可靠性

5.如何有效利用其資源

1.什么是變電站的直流系統(tǒng)

變電所是電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進行變換、集中和分配的場所。變電站內的繼電保護、自動裝置、信號裝置、事故照明和電氣設備的遠距離操作,一般都采取直流電源,所以直流電源的輸出質量及可靠性直接關系到變電站的安全運行和平穩(wěn)供電。變電站的直流系統(tǒng)被人們稱為變電站的“心臟”,可見它在變電站中是多么的重要。直流系統(tǒng)在變電站中為控制、信號、繼電保護、自動裝置及事故照明等提供可靠的直流電源。它還為操作提供可靠的操作電源。直流系統(tǒng)的可靠與否,對變電站的安全運行起著至關重要的作用,是變電站安全運行的保證。

(1)220kv變電站直流母線基本要求: 蓄電池組、充電機和直流母線

1.設立兩組蓄電池,每組蓄電池容量均按單組電池可為整個變電站直流系統(tǒng)供電考慮。

2.設兩個工作整流裝置和一個備用整流裝置,供充電及浮充之用,備用整流裝置可在任一臺工作整流裝置故障退出工作時,切換替代其工作。

3.直流屏上設兩段直流母線,兩段直流母線之間有分段開關。正常情況下,兩段直流母線分列運行,兩組蓄電池和兩個整流裝置分別接于一段直流母線上。

4.具有電磁合閘機構斷路器的變電站,直流屏上還應設置兩段合閘

母線。

5. 220kv系統(tǒng)設兩面直流分電屏。分電屏ⅰ內設1組控制小母線(km?。?組保護小母線(bm?。?;分電屏ⅱ內設1組控制小母線(kmⅱ)、1組保護小母線(bmⅱ)。

6. 110kv系統(tǒng)設1面直流分電屏,屏內設1組控制小母線(km)、1組保護小母線(bm)。

7. 10kv/35kv系統(tǒng)的繼電保護屏集中安裝在控制室或保護小間的情況下,在控制室或保護小間設1面直流分電屏。8. 信號系統(tǒng)用電源從直流饋線屏獨立引出。

9. 中央信號系統(tǒng)的事故信號系統(tǒng)、預告信號系統(tǒng)直流電源分開設置 10. 每組信號系統(tǒng)直流電源經(jīng)獨立的兩組饋線、可由兩組直流系統(tǒng)的兩段直流母線任意一段供電。

11. 斷路器控制回路斷線信號、事故信號系統(tǒng)失電信號接入預告信號系統(tǒng);預告信號系統(tǒng)失電信號接入控制系統(tǒng)的有關監(jiān)視回路。12. 事故音響小母線的各分路啟動電源應取自事故信號系統(tǒng)電源;預告信號小母線的各分路啟動電源應取自預告信號系統(tǒng)電源。13. 公用測控、網(wǎng)絡柜、遠動柜、保護故障信息管理柜、調度數(shù)據(jù)網(wǎng)和ups的直流電源從直流饋線屏直接饋出。(2)、直流系統(tǒng)運行一般規(guī)定:

(1)、220kv變電站一般采用單母線分段接線方式,110kv變電站一般采用單母線接線方式。直流成環(huán)回路兩個供電開關只允許合一個,因為母聯(lián)開關在斷開時,若兩個開關全在合位就充當母聯(lián)開關,其開關

容量小,線型面積小,又不符合分段運行的規(guī)定。直流成環(huán)回路分段開關的物理位置要清楚,需要成環(huán)時應先合上母聯(lián)開關再斷開直流屏上的另一個饋線開關。

(2)、每段直流饋線母線不能沒有蓄電池供電。(3)、充電機不能并列運行。

(4)、正常情況下,母聯(lián)開關應在斷開位置。(5)、絕緣檢查裝置、電壓檢查裝置始終在運行狀態(tài)。(6)、投入充電機時先從交流再到直流。停電時順序相反。

(7)、母線并列時首先斷開一臺充電機,投入母聯(lián)開關,在斷開檢修蓄電池。

(8)、母線由并列轉入分段時首先合上檢修蓄電池,斷開母聯(lián)開關,再投入充電機。

2.變電站直流系統(tǒng)的配置與維護

a:配置

220kv變電站直流系統(tǒng)設計依據(jù)是dl/ t5044—95《火力發(fā)電廠、變電所直流系統(tǒng)設計技術規(guī)定》,本規(guī)定適用于采用固定型防酸式鉛蓄電池。

一、要求220kv變電站具備高可靠性直流電源的原因:

1.1 部分變電站建設規(guī)模為主變容量3x 150mva或3x180mva,且為樞紐站。

1.2 220kv變電站主保護亦實現(xiàn)雙重化,采用兩套不同原理、不

同廠家裝置;斷路器跳閘回路雙重化;且均要求取自不同直流電源。

1.3 線路的兩套縱聯(lián)差動保護、主變壓器的主保護和后備保護均分別由獨立的直流熔斷器供電。

1.4 所有獨立的保護裝置都必須設有直流電源故障的自動告警回路。

1.5 變電站綜合自動化水平提高,監(jiān)控系統(tǒng)高可靠運行要求。

二、目前單組蓄電池運行、維護存在的主要問題:

2.1 事實證明:要掌握蓄電池運行狀態(tài),做到心中有底、運行可靠,必須進行全容量核對試驗;然而直流系統(tǒng)配置一組蓄電池,給運行維護造成了極大困難。

2.2 現(xiàn)有220kv變電站蓄電池只對蓄電池組進行部分容量試驗,檢測出損壞嚴重的蓄電池;因進行全容量試驗工作繁瑣因難,部分單位回避容量試驗,而不能完全掌握蓄電池的實際運行狀態(tài)。

2.3 就對各發(fā)供電單位已運行的各型式蓄電池統(tǒng)計表明,使用壽命一般為7年到10年;且這期間尚需對個別落后電池維護處理才能夠保證整組蓄電池使用年限。對于僅一組蓄電池而言,整個更換期間同樣要承擔風險運行。

2.4 蓄電池組由106只-108只(無端電池)或118只一12o只(有端電池)單體電池串聯(lián)組成,若其中一只電池容量下降后,則表現(xiàn)為內阻增大、嚴重者相當于開路.也就是說:一只電池損壞,禍及整組電池不能發(fā)揮作用。目前檢測的最佳方法是將浮充機停運,直流負荷由蓄電池組供電;對于僅有一組蓄電他的直流系統(tǒng),若存在有開路情

況.則造成全站失去直流。

2.5 整流設備的好壞也影響蓄電池的壽命。新近入網(wǎng)交流整流設備,雖然具有充電、均衡充電、浮充電自動轉換功能,但功能還不完善。如浮充電缺少溫度補償,溫度低時充電容量不足、溫度高時容易過充電,造成電池漏液鼓肚現(xiàn)象,缺乏單體電池端電壓測量,當有2—3只電池充容量不足不能發(fā)現(xiàn)時就影響整組電池壽命。

2.6 近2—3年間投運的變電站蓄電池大多采用全密封閥控式鉛酸電池,因不能象原固定防酸式鉛酸蓄電池正常遠行中能夠通過測單體電池電壓、量其比重、觀其外觀而綜合分析判斷電池運行狀態(tài)。其日常僅能靠測量單體電池進行監(jiān)視,運行狀態(tài)好壞難以充分把握。2.7 對蓄電池容量的在線監(jiān)測現(xiàn)在仍是一大難題。對閥控式全密封蓄電池能否依據(jù)某—指標數(shù)據(jù)判斷或多項指標數(shù)據(jù)綜合判斷運行狀態(tài)尚處于探索時期。

220kv變電站直流系統(tǒng)配置兩組電池的必要性及優(yōu)點

3.1 正在編寫制訂的《閥控式鉛酸蓄電池運行、維護導則》國家標準,明確要求蓄電池必須進行容量試驗。

3.2 220kv變電站內通信用直流系統(tǒng)按有關規(guī)定均配置二組48v蓄電池。而220kv變電站控制、保護、信號、安全自動裝置等負荷同樣需要高可靠的直流系統(tǒng)。

3.3 由于單組蓄電池不能很好的滿足22kv變電站運行可靠性要求,且運行維護困難,故此 220kv變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池是必要的。

3.4 220kv變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池,完全滿足運行要求,并符合部局有關繼電保護反措對直流供電的要求,采用該系統(tǒng)對增加控制保護設備運行的可靠性有較重要的意義。

3.5 220kv變電站配置兩組全容量蓄電池組或兩組半容量蓄電池組后,從簡化母線結構、減少設備造價、節(jié)約能源、避免降壓裝置故障開路造成母線失壓,擴大為電網(wǎng)穩(wěn)定事故和更大設備事故出發(fā),可考慮直流動力,控制母線合一,去掉端電池及調壓裝置,使直流系統(tǒng)進一步簡化、可靠。

220kv變電站直流系統(tǒng)配置兩組蓄電池方案

4.1 為了保證兩組蓄電池能夠獨立工作,相互間不影響,保持自身特性,采取不完全并聯(lián)運行方式,即兩組蓄電池充、放電獨立,相互間不互充放。

4.2 根據(jù)變電站的建設規(guī)模、負荷地位和負荷水平,可選擇采用下列不同的配置方案:

4.2.1 采用兩組全容量蓄電池組、三臺充電機、直流負荷母線分段接線。此方案是完備的方案,在各種運行方式下,能夠保證提供可靠直流電源。

4.2.2 采用兩組全容量蓄電池組、二臺充電機、直流負荷母線分段接線。

4.2.3 為進一步降低工程費用,可采用兩組半容量蓄電池不完全并聯(lián)運行,配置二臺充電機,直流母線分段。結束語:

直流系統(tǒng)是變電站二次設備的生命線,直流系統(tǒng)故障就有可能影響到電網(wǎng)穩(wěn)定和設備安全。根據(jù)現(xiàn)在220kv變電站對直流電源可靠性要求進一步提高,及蓄電池運行、維護的需要,并考慮220kv變電站直流系統(tǒng)網(wǎng)絡與蓄電池直流電源可靠性匹配要求,220kv變電站直流系統(tǒng)應配置兩組蓄電池,雖在經(jīng)濟上多投入,但其運行可靠性卻得到了大幅度提高,且運行方式靈活、維護簡便。

b:維護

電力直流系統(tǒng)的維護現(xiàn)狀:

現(xiàn)在的變電站一般都是無人值守的,智能高頻開關直流電源系統(tǒng)可通過監(jiān)控串口與變電站后臺的監(jiān)控實現(xiàn)通訊,可在調度端實現(xiàn)對直流系統(tǒng)的“三遙”.運行人員或專職直流維護人員定期對直流設備進行一般性的清掃、日常檢查等工作.對充電設備只進行巡檢,對蓄電池組進行日常維護和放電核對容量.。

.220kv設兩組蓄電池,110kv一般裝設一組蓄電池,在有條件時220kv最好裝設兩組蓄電池,因為220kv的繼電保護裝置是雙重化的,從電流互感器二次側到斷路器跳閘線圈都是雙重化,因此,直流系統(tǒng)也宜相應的設置兩組,分別對兩套保護及跳閘線圈供電,以利系統(tǒng)安全運行.。

在正常運行情況下,變電站的二次設備只需由充電模塊來供電就行了.現(xiàn)有的變電站,斷路器一般有電磁合閘方式和儲能合閘方式兩種.在電磁式斷路器進行合閘操作時,要求直流電源能提供瞬時的合閘電流(20~200ms內提供數(shù)百安培的大電流),顯然僅由充電模塊來供電是

遠遠不夠的,這時蓄電池組就發(fā)揮了重要的作用,它能無間斷地提供大電流,保證斷路器的正常合閘,這也是直流系統(tǒng)為什么要有合閘母線的原因了.在儲能合閘方式下,合閘電流遠小于充電模塊的額定輸出電流,不用蓄電池來合閘.現(xiàn)在新建的變電站一般都是這種儲能式的斷路器,這時直流系統(tǒng)也就可以不要合閘母線。

當電網(wǎng)發(fā)生事故時,必然使交流輸入電壓下降,當充電模塊不能正常工作時,蓄電池無間斷的向直流母線送電,毫不影響直流電源屏的對外功能,保證二次設備和斷路器的正確動作,確保電網(wǎng)的安全運行.而作為最后保障的蓄電池,如果其容量的不足將會產(chǎn)生嚴重后果.所以,蓄電池的重要性就可想而之了,其維護一直是最為重要的問題.。

電池巡檢儀作為在線監(jiān)測裝置,可實時發(fā)現(xiàn)落后或故障電池,并可檢測電池組的溫度是否處于正常范圍內,但直流系統(tǒng)工作時輸出電流較小,電池容量的不足或漏液、破損很難通過電池巡檢儀發(fā)現(xiàn),而電池內阻和電池容量的在線測試,準確度依舊不高,其測量精度和可靠程度通常只用于定性分析.所以還是需要運行人員或專職直流維護人員對蓄電池進行定期巡視。

由于電池品牌、型號及電池狀況的不同,應根據(jù)實際情況通過監(jiān)控模塊重新調整電池充電參數(shù),以保證電池處于良好工作狀態(tài).蓄電池壽命一般為8~ 10年左右,影響蓄電池壽命的主要因素有:

1、過放電;

2、充電壓設置不合理,充電電流過大或過小;

3、充電設備的性能超標;

4、溫度。

所以,我們不但要定期對蓄電池組做放電實驗,還要定期測試充電

設備的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)、充電機效率等性能參數(shù)。

3.直流系統(tǒng)接地故障探討

直流電源作為電力系統(tǒng)的重要組成部分,為一些重要常規(guī)負荷、繼電保護及自動裝置、遠動通訊裝置提供不間斷供電電源,并提供事故照明電源。直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地,不會產(chǎn)生短路電流,則可繼續(xù)運行。但是必須及時查找接地點并盡快消除接地故障,否則當發(fā)生另一點接地時,就有可能引起信號裝置、繼電保護及自動裝置、斷路器的誤動作或拒絕動作,有可能造成直流電源短路,引起熔斷器熔斷,或快分電源開關斷開,使設備失去操作電源,引發(fā)電力系統(tǒng)嚴重故障乃至事故。因此,不允許直流系統(tǒng)在一點接地情況下長時間運行,必須加強在線監(jiān)測,迅速查找并排除接地故障,杜絕因直流系統(tǒng)接地而引起的電力系統(tǒng)故障

1、直流系統(tǒng)接地查找一般原則

(1)、“直流接地”信號發(fā)出后,可通過直流屏監(jiān)控器和絕緣檢查裝置找出接地支路號及接地狀態(tài),支路號的排列大都是按直流饋線屏饋線開關從上至下或從左到右的順序,絕緣檢查裝置還可以顯示接地電阻(接地電阻小于15-20千歐時報警),判斷接地程度,可通過絕緣檢查開關判斷正對地、負對地電壓,判斷接地程度。有時絕緣檢查裝置判斷不出支路只報“直流母線接地”,此時有可能直流母線接地,也可能是支路接地。

(2)、直流接地信號發(fā)出后,必須停止二次回路上的工作,值班員應

詳細詢問情況,及時糾正修試人員的不規(guī)范行為。

(3)、利用萬用表測量正對地、負對地電壓,核對絕緣檢查裝置的準確性。萬用表必須是高內阻的,2000歐/伏,否則會造成另一點接地。(4)、試拉變電站事故照明回路。(5)、試拉檢修間直流電源回路。(6)、試拉380伏配電直流電源回路。(7)、試拉通訊遠動電源回路。(8)、解列蓄電池。(9)、解列充電機。

(10)、1段母線負荷倒至2段母線,判斷1段母線是否接地。(11)、使用接地查找儀對控制、保護、信號回路逐一查找。2.造成變電站直流系統(tǒng)接地的幾種原因:

(1)雷雨季節(jié),室外端子箱或機構箱內潮濕積水導致直流二次回路中的正電源或負電源對地絕緣電阻下降,嚴重者可能到零,從而形成接地。

(2)部分型號手車開關的可動部分與固定部分的連接插頭或插座缺少可靠的絕緣隔離措施,手車來回移動導致其中導線破損,從而使直流回路與開關金屬部分相接觸,從而導致接地。

(3)部分直流系統(tǒng)已運行多年,二次設備絕緣老化、破損,極易出現(xiàn)接地現(xiàn)象。

(4)因施工工藝不嚴格,造成直流回路出現(xiàn)裸線、線頭接觸柜體等,引起接地。

3.查找接地故障的基本原則和方法:

(1)一般處理原則:根據(jù)現(xiàn)場運行方式、操作情況、氣候影響來判斷可能接地的地點,按照先室外后室內,先合閘后控制,由總電源到分路電源,逐步縮小范圍的原則,采取拉路尋找、處理的方法。應注意:切斷各專用直流回路的時間不要過長(一般不超過3秒鐘),不論回路接地與否均應合上。

(2)具體處理方法:首先,了解現(xiàn)場直流電源系統(tǒng)構成情況,通過直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置或接地試驗按鈕初步判斷是直流正極接地還是負極接地(以下假設絕緣監(jiān)測可靠,并假設正接地)。然后,瞬時切除所有合閘電源開關,如接地信號消失,說明接地點在合閘回路,應對站內合閘回路用同樣方法拉合負荷開關或解除正電源端,進行分路檢查、判斷;如監(jiān)測裝置仍報接地,則說明接地點在控制、信號等回路,則應進一步用同樣方法檢查直流屏、蓄電池柜及站內各保護屏、控制屏、信號屏及其控制回路。查明接地點屬于哪一輸出電源回路后,應迅速拉合接地回路的直流負荷開關或拔插回路內的正電源保險,并根據(jù)絕緣監(jiān)測裝置報警情況判斷接地點在開關(保險)之前或之后。判斷清楚后,根據(jù)查出的范圍,迅速解除范圍內相關設備的正極端子,觀察報警信號,判斷接地點是否在這一部分設備內。然后繼續(xù)按照以上原則和方法,逐步縮小查找范圍,直至找出接地點。4.總結:

造成變電站直流系統(tǒng)接地的因素較多,為了較好的解決這一問題,在日常運行維護中還應視具體情況采取不同措施:

(1)嚴格二次設備施工工藝,發(fā)揮主觀能動性,減少接地故障的發(fā)生概率。如對室外端子箱、機構箱等加強密封,加裝防潮除濕設備或材料;對手車開關的活動部位采取措施提高其絕緣性能,如用絕緣材料包裹其線頭部分等,避免因其隨手車活動引起接地;對絕緣老化,已不能滿足對地絕緣電阻要求的控制電纜及有關二次設備及時更換。(2)加強斷路器、隔離開關、手車等一次設備的運行維護管理。嚴格斷路器、隔離開關等具有機械傳動部分設備的操作規(guī)程,避免因操作不合理造成接地故障。

(3)查找處理接地故障時嚴格遵守相關電氣設備檢修運行規(guī)程要求,并結合現(xiàn)場實際條件進行。禁止單人工作,禁止直流電源長時間停止運行(尤其在天氣條件不允許的情況下),拆除、恢復各端子、各開關的時間應盡可能短。

4.怎樣提高變電站直流系統(tǒng)供電可靠性 概述 :

供電公司220kv及以下變電所的直流供電系統(tǒng)為環(huán)狀系統(tǒng),若一個元件故障可能會引起整個系統(tǒng)的癱瘓,達不到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的要求。而近兩年來,隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展,保護設備的增多,對直流系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的要求越來越高,直流系統(tǒng)故障將嚴重影響到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。針對這一問題我們進行了大量的調查與分析,并發(fā)現(xiàn)220kv及以下變電所的直流供

電系統(tǒng)存在:直流系統(tǒng)接線方式不合理;保護直流回路用交流斷路器;蓄電池和充電裝置數(shù)量都不符合要求。2 直流系統(tǒng)供電現(xiàn)狀:

直流系統(tǒng)事故后果嚴重,嚴重的可造成變電所直流系統(tǒng)全部停電,造成一次設備處在沒有保護和監(jiān)視的不可控狀態(tài),不能反應一次設備的故障,極易造成一次設備事故范圍的擴大,造成區(qū)域電網(wǎng)的大面積停電事故;經(jīng)過調查發(fā)現(xiàn),該局的變電所普遍采用環(huán)狀供電方式。環(huán)狀供電方式示意圖

環(huán)狀供電方式是指將兩個獨立的直流供電系統(tǒng)在其下一級直流支路中連接,當分支直流元件故障時,非故障母線將斷開供電回路,這樣擴大了直流故障范圍。嚴重時會使整個變電所處于無直流狀態(tài)下,對系統(tǒng)正常運行造成重大的安全威脅。同時我們對保護直流回路用的斷路器情況進行了統(tǒng)計(見表1)。

表1 各電壓等級變電所保護用直流斷路器配置情況調查表

交流斷路器作為直流電路的保護元件具有局限性。由于交流電流的電弧容易熄滅,故其斷路器的動靜觸點之間的開距小,不能達到拉弧作用,而直流瞬動電流是交流瞬動電流的1.4~2倍,因此在直流回路中斷路器不能可靠斷開,并且致使交流斷路器損壞,從而造成直流系統(tǒng)事故進一步擴大;通過上表我們看到直流系統(tǒng)中采用交流斷路器的二次設備占總設備數(shù)的2/3。

我們對2000年以來出現(xiàn)的直流供電系統(tǒng)的缺陷進行了分析,發(fā)現(xiàn)主要存在以下三個方面的問題:

1、直流供電支路故障造成變電所直流供電系統(tǒng)全部停電。

2、直流回路開關損壞嚴重。

3、蓄電池和充電裝置數(shù)量都不符合要求。3.完善直流系統(tǒng)供電方式:

3.1采取輻射狀供電方式,增加蓄電池和充電裝置數(shù)據(jù)

3.1.1 220kv及以上變電所應滿足兩組蓄電池,且兩套直流電源系統(tǒng)完全獨立,并設兩段獨立的保護電源小母線。3.1.2 各級直流母線分段開關正常運行時應斷開。

3.1.3 控制直流母線分為兩段,且控制直流母聯(lián)開關正常運行時應斷 15

開。

3.1.4 220kv設備雙套保護裝置的保護電源應取自不同的獨立直流電源系統(tǒng),接在不同的保護電源小母線。

3.1.5如果斷路器只有一組跳閘線圈,失靈保護裝置電源和具有遠跳功能裝置的電源應與相對應的斷路器操作電源取自不同的直流電源系統(tǒng)。

3.2采用專用的直流斷路器

根據(jù)保險配置情況選購gm型(兩段保護)、gmb型(三段保護)系列直流斷路器,并進行直流斷路器的安秒特性及動作電流的檢驗,并繪制出三段式保護直流斷路器保護特性曲線:

int-過載長延時斷路器起始動作值

icu-斷路器極限短路分斷能力 iop2-斷路器延時動作電流 lopl-短路瞬時斷路器動作電流

通過試驗發(fā)現(xiàn)g系列直流斷路器作為替代直流回路中的交流斷路器,具有良好的三段保護功能。

過載長延時保護:能在故障電流較小時,根據(jù)電流的大小進行反延時

動作,能防止線路電纜發(fā)熱進而造成絕緣破壞和起火。

短路短延保護:能夠防止越級動作帶來的事故擴大,保證故障電流僅僅由距離故障點最近的斷路器來切除,還可作為下一級保護的后備保護

短路瞬時保護:能夠在故障電流較大時瞬時切除故障回路,避免對設備及線路的動穩(wěn)定性帶來較大的危害。結束語:

為防止和杜絕變電所直流系統(tǒng)事故,確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,我們對變電所的直流系統(tǒng)的不足做了進一步完善,消除了造成直流系統(tǒng)故障的安全隱患,進一步減小了變電所發(fā)生直流系統(tǒng)事故的可能性,在保證直流系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的同時也保證了繼電保護及自動裝置的可靠運行。

5.如何有效利用其資源

變電所直流系統(tǒng)為繼電保護以及開關機構提供保護、信號、動力能源;變電所ups為遠動、通訊、微機監(jiān)控裝置提供不間斷的電源。

多年來,根據(jù)各變電所直流設備運行現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)從設計、規(guī)劃、審批、運行、維護等環(huán)節(jié)存在管理弊端,不同程度地造成設備重復投資、資源浪費等現(xiàn)象。

近年來,隨著兩網(wǎng)改造,設備更新升級,變電所的繼電保護及其自動化使得當?shù)乇O(jiān)控、信息數(shù)據(jù)采集、計量等專業(yè)相互滲透。對于變電所直流系統(tǒng),如在變電所直流系統(tǒng)電源保證安全可靠性的前提下,即直流系統(tǒng)蓄電池容量和絕緣水平滿足運行參數(shù)要求,變電所ups實現(xiàn)集中配置(廢除ups自帶蓄電池配置)是可行的。變電所交、直流電源運行

(1)所用電380/220v低壓系統(tǒng):

變電所所用電380/220v系統(tǒng)電源的質量、可靠性較差。主要表現(xiàn)為:

①交流失電(全所失電、互投時間間隔長、暫態(tài)停電);

②欠壓、過壓(一般變電所自備電源較高,末端所電壓不易調節(jié),閃變);

③電壓短時波動(如電氣化鐵路干擾,諧波畸變,電壓聚降、瞬變);

④電壓三相不平衡(所內負載不平衡,中性線斷);

⑤二次設備共模、差模超標(接地和泄露電流)等故障。

對于變電所的綜合自動化裝置、計算機監(jiān)控、遠動裝置、信息數(shù)據(jù)采

集、微機保護、脈沖式電能表等采用靜態(tài)電路,設備對電壓質量及供電連續(xù)性要求較高。一旦計算機失電造成死機、遠動信息數(shù)據(jù)采集失電造成丟失數(shù)據(jù)、電源產(chǎn)生的問題等導致設備誤操作將造成更大的損失。

鑒于以上原因,許多變電所配置了ups電源,但多見于分散配置,各成一體。

(2)變電所ups不間斷電源:

變電所ups不間斷電源,供給遠動自動化、信息數(shù)據(jù)采集、微機監(jiān)控、電力通訊等電源。在許多變電所內,由于ups維護不善造成蓄電池容量不足,交流斷電后,由于電壓過低而自動關機,使得設備電源中斷,不能正常工作。

(3)變電所直流系統(tǒng):

變電所直流系統(tǒng)作為操作電源,供給斷路器分合閘及二次回路的儀器儀表、繼電保護、控制、事故照明及自動裝置電源。

近年來,接受以往事故教訓,專業(yè)人員在研討繼電保護反措和直流系統(tǒng)反措中,均提出了雙重化配置要求,對220kv變電所的直流系統(tǒng)進行了3+2配置(三臺充電機、兩組蓄電池)單母分段互聯(lián)式接線改造。對繼電保護實現(xiàn)獨立保護、獨立電源,主保護的線路、變壓器、母線雙重化保護專用供電,實現(xiàn)保護裝置跳閘線圈雙重化,控制、保護電源分開。由兩套獨立(可相互備用)直流系統(tǒng)供電。

2改造目標 :

通過對變電所直流系統(tǒng)實施技術改造,要求變電所直流系統(tǒng)的管

理水平、運行維護和設備健康水平均達到100%。同時,還要使變電所直流系統(tǒng)資源得以充分有效利用。

(1)目標制定:

①加強變電所直流系統(tǒng)運行維護管理。

②對直流系統(tǒng)為ups提供電源可行性、安全性進行評估、計算,并付諸實施。應用后充分體現(xiàn)了ups使用直流系統(tǒng)供電的優(yōu)點。

③規(guī)范運行管理,有效利用直流系統(tǒng)。對于改造后的變電所,由生產(chǎn)技術部門協(xié)調歸口管理。

(2)可行性分析:

①體制管理:變電所直流系統(tǒng)就是為變電所繼電保護及其自動裝置服務的。但從變電所進行自動化實現(xiàn)四遙,改造變電所直流系統(tǒng)與ups電源從設計、規(guī)劃、審批及體制管理上就分開了。直流設備由檢修專業(yè)班維護變電所直流系統(tǒng),遠動通訊專業(yè)班則維護ups不間斷電源。變電所運行人員一般只對直流系統(tǒng)做定期維護監(jiān)測,而對于ups電源形成無人維護。

②設備投資:變電所220kv以上及重要的110kv變電所直流系統(tǒng)雙重化3+2配置后,完全可以滿足繼電保護及其自動裝置的參數(shù)要求。上級在此投資是原來設備的兩倍,而有些變電所還在設計安裝ups不間斷電源單設蓄電池組。這無疑會造成重復投資浪費。

③絕緣要求:變電所直流系統(tǒng)與變電所通訊電源用直流電源運行方式不同,有可能造成變電所直流系統(tǒng)絕緣降低,影響系統(tǒng)穩(wěn)定。對于遠動通訊電源應該區(qū)別對待,如通訊電源從變電所蓄電池抽頭現(xiàn)象必須

杜絕,但在絕緣要求滿足的前提條件下,完全可以集中配置蓄電池。實施方案 :

(1)要求各專業(yè)分工明確,不留死角:

①歸口管理,直流專業(yè)不能單一只維護充電機、蓄電池組,還應考慮直流系統(tǒng)的完整性。如饋出回路輻射、環(huán)路完整、負荷分配、運行方式、接線方式、熔斷器及空氣開關級差配置、電壓質量、直流系統(tǒng)絕緣水平等,應滿足繼電保護及其自動裝置參數(shù)要求。

②對設計維護人員要求專業(yè)相互滲透。因為繼保、遠動、通訊、計量、直流專業(yè)就是電力系統(tǒng)及其自動化的各分支專業(yè),所以各專業(yè)有必然的聯(lián)系。

③過去有些變電所通訊電源有在直流系統(tǒng)蓄電池中抽頭的現(xiàn)象,由于影響直流系統(tǒng)蓄電池內阻、容量,通過落實反措以及整改,已將這種方式消除。對于小容量的載波機以及通訊用計算機ups,只要滿足絕緣要求,可以使用直流系統(tǒng)電源。對于大容量程控交換機、光纖通訊、微波通道,考慮到其獨立性以及使用蓄電池運行方式不同,通訊電源ups設置自備電源。

(2)集中配置:

①變電所ups使用變電所直流系統(tǒng)蓄電池,可以不用自配蓄電池組,這樣,可以節(jié)約自備電池以及占地空間,還可以避免重復維護。

②使用直流系統(tǒng)逆變電源,能夠防止所用電系統(tǒng)的暫態(tài)干擾進入負荷側。

③一般商用ups自備電池,放電時間是在10~15min,時間短;工業(yè)

用ups裝置自備電池放電在30min。采用直流系統(tǒng)蓄電池可以保證事故停電1h使用。

④利用直流系統(tǒng)容量優(yōu)勢,全所集中配置ups系統(tǒng),并實現(xiàn)雙重化配置。交流電源使用所用電各段母線電源,直流電源分別使用直流系統(tǒng)各段電源(110kv以上無人值守變電所、較重要的樞紐變電所)。

(3)評估:

①雙重化3+2配置后,蓄電池容量增加一倍,而保護自動裝置通過更換節(jié)能信號燈、節(jié)能光子牌,使電磁繼電器減少,相對負荷電流也減小,因而可使事故情況下蓄電池容量充足,完全能滿足規(guī)程要求的全所停電情況下,1h連續(xù)供電。

②變電所逐年改造使斷路器電磁機構基本退出,而更換成真空開關或彈簧、儲能機構以及液壓機構,其合閘動力電流減小,故對蓄電池事故放電能完全滿足瞬時放電曲線要求。

③對于小容量電力載波機、通訊設備只要運行方式不影響直流系統(tǒng)絕緣,可以經(jīng)開關電源使用直流系統(tǒng)。

④直流系統(tǒng)饋出回路增加,勢必影響直流系統(tǒng)絕緣。其實從ups電源原理上說,正常時ups裝置使用交流,當交流回路失電后裝置自動投切直流電源,而投切回路已明確交流電源是接地回路,直流電源是絕緣回路。

⑤充電機容量:變電所充電機一般滿足“均充方式電流+負荷電流+冗余度”。對于ups負荷:a)交流不間斷電源ups是當交流失電后,自動切換直流電源的;b)有些進口ups不設整流器而直接接直流母線,故在浮充、恒壓限流方式下能滿足新增負荷要求。結論 :

實踐證明:有效利用變電所直流系統(tǒng)資源,對于電力運行維護、設備投資和環(huán)境保護都具有重要意義。今后,應當根據(jù)變電所電源的獨特性,對110kv及以上重要變電所、樞紐所、無人值守所以及綜合自動化變電所的所用電交流380/220v、直流系統(tǒng)220/110v、不間斷ups電源統(tǒng)一考慮,集中配置,以滿足繼保、遠動、通訊等設備的電源要求。

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