直流系统接地检测装置问题分析和改进措施.doc

直流系统接地检测装置问题分析及改进措施 【摘　要】　提出要从电网的高度、系统的角度去看待直流系统接地的危害性；对目前国内现有的直流系统接地检测的技术原理及装置进行了简要分析，指出其存在的问题；介绍了一种新型的微机直流监测装置在原理上的改进及实用效果。 　　运行实践证明，直流系统接地的危害不仅使继电保护装置误动、拒动，甚至会造成采用直流控制的一次设备误动、拒动，严重危及电力系统安全稳定运行。国内现有的各种直流接地的检测装置难以充分满足现场需要，对于直流接地查找不能做到及时、准确判断。我们通过对其技术原理的创新，研制了一种新型的直流监测装置。 1　直流系统接地的危害 　　要站在电网的高度，从系统的角度去看待直流接地的危害。众所周知电力系统中直流操作系统采用对地绝缘运行方式，当发生一点接地时，并不引起任何危害，但必须及时处理，否则，当发生另一点接地时，有可能使继电保护发生误动、拒动。 运行实践中发现，直流接地不仅会造成继电保护误动、拒动，甚至会造成采用直流控制的设备误动、拒动，以至损坏设备，造成大面积停电、系统瓦解的严重后果。因此，对于直流接地问题，不能仅从一个变电站、一个电厂角度分析问题，要从整个电网高度去考虑。 　　如2000年7月6日在暴雨天气下，石家庄220kV大河枢纽变电站，站内发生了直流接地。273－1电动刀闸在运行中自动分闸，无任何信号。经查找分析，273－1刀闸控制箱渗水受潮，确认为因直流两点接地，造成该刀闸误分。石家庄500kV廉州枢纽变电站，因大雪天气，直流两点接地，造成站用380V交流电源控制开关跳闸。 2　直流绝缘检测监测系统的现状 　　目前各类绝缘监察检测装置所采用的技术原理，与现场实际情况存在一定的差距，造成了装置的功能难以完全满足现场实际需要。 2.1　绝缘监察装置技术原理存在的问题 　　对于生产现场而言，电厂、变电站多年运行后，电缆绝缘普遍下降，各种端子箱、机构箱、刀闸辅助接点箱等生锈损坏，密封性下降，遇雨、雪、湿雾天气，易发生接地；而且，往往为非金属性接地(对地阻值高)、多点接地、正负极均有接地以及正、负极绝缘电阻之差较小，形成对称性接地故障接地性质。 　　而目前各种直流绝缘监察装置(含常规型、微机型)对于直流系统接地的监察报警均采用电桥平衡原理，对上述高阻对称性接地无法有效检测。 　　因受电桥平衡原理的限制，装置只能监测非对称性直流接地故障，在正、负极绝缘电阻均等下降或其值相接近时，装置不能反应。现有各类装置的对地直流绝缘监测装置的灵敏度均在两极绝缘电阻之比为2：1至10：1的范围。而且，若两极绝缘电阻相差较大，而实际上任一级的绝缘水平并未低于允许值的情况下，也可能报警，使检测人员误认为绝缘水平下降。 2.2　支路检测原理存在的问题 　　随着微机保护大量抗干扰电容的安装使用，直流系统开环辐射供电运行方式的采用使直流系统的对地电容电流增大。现国内广泛使用向系统注入信号方式的微机型绝缘支路选线装置，实际上已无法实现对接地支路的有效查找。当电容电流大于检测装置对绝缘电阻泄漏电流的整定值时，将造成误发信号，影响装置的正确判断。 　　河北省电力公司曾对4个厂家的产品进行了现场试验检测，结论：(1)某支路电阻性接地20kΩ时，支路查找判断准确性相差较大；电阻性接地30kΩ时，接地支路判断均不正确。(2)某二支路分别电阻性接地10kΩ时，支路查找误报、漏报。(3)加入40μF电容后支路检测失效。 　　运行实践也证明：如石家庄500kV廉州枢纽变电站，安装有国内某厂的接地选线仪。在380V控制电源直流接地时，报出220kV、500kV回路直流接地，对运行、检修人员查找接地造成了极大的干扰，危及电网安全运行。 2.3　接地支路的分支接地支路的查找，无有效手段 　　目前，随着继电保护反事故措施的落实，直流系统中保护、控制熔断器越分越细，数量越来越多，造成直流屏馈出支路下的分支支路数量越来越多。现有的微机支路检测装置采用的加装检测互感器的方法从技术上、成本上已难以满足要求。有的厂家推出了便携式定点查点设备，原理仍为注入信号式，其缺点前面已述。特别需要指出的是，此型装置的电流传感器必须为卡钳式，有气隙检测分散性大。 2.4　现有的各类绝缘监察装置不能自动满足直流系统运行方式变化的要求 　　按照国电公司新下发的反事故技术措施“防止电力生产重大事故的25项重点要求”，枢纽变电站直流系统广泛采用双组蓄电池、单母线分段接线方式。两段直流的母线在并列运行方式下(如单组蓄电池容量试验时)，要求及时停运某一段母线的直流绝缘监察装置，以保证直流系统对地绝缘电阻不降低，否则可能造成在直流一点接地时继电器误动；在两段直流母线分列运行方式下，要求及时投运两段母线的绝缘监察装置，否则会造成一段直流母线失去绝缘监视。 　　以常规直流绝缘监察装