開機(jī)瞬間簡(jiǎn)報(bào)信息報(bào)B廠直流系統(tǒng)絕緣下降缺陷查找、 原因分析及處理方法

張群

摘 要：柘林水電廠2001年擴(kuò)建了2臺(tái)120MW的機(jī)組，直流系統(tǒng)當(dāng)時(shí)為B廠與開關(guān)站互為備用，平時(shí)B廠和開關(guān)站直流系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行。自6號(hào)發(fā)電機(jī)投運(yùn)以來(lái)，開機(jī)瞬間就報(bào)B廠直流系統(tǒng)絕緣下降，5號(hào)發(fā)電機(jī)開機(jī)瞬間也報(bào)，但沒有6號(hào)機(jī)頻繁。文章對(duì)開機(jī)瞬間簡(jiǎn)報(bào)信息報(bào)B廠直流系統(tǒng)絕緣下降缺陷查找、原因分析及處理方法進(jìn)行了闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞：直流；下降缺陷；原因分析

1 我廠的概況及缺陷的現(xiàn)象

柘林水電廠2001年擴(kuò)建了2臺(tái)120MW的機(jī)組，直流系統(tǒng)當(dāng)時(shí)為B廠與開關(guān)站互為備用，平時(shí)B廠和開關(guān)站直流系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行。自6號(hào)發(fā)電機(jī)投運(yùn)以來(lái)，開機(jī)瞬間就報(bào)B廠直流系統(tǒng)絕緣下降，5號(hào)發(fā)電機(jī)開機(jī)瞬間也報(bào)，但沒有6號(hào)機(jī)頻繁。因?yàn)闀r(shí)間短，瞬間消失，無(wú)法查找也就放到了一邊。2011年8月份廠里排查安全隱患，決定要把這個(gè)老問題查出來(lái)，到底是誤報(bào)還是確實(shí)有直流瞬時(shí)接地，一定要有個(gè)交代。

2 從案列吸取教訓(xùn)

一般來(lái)說，很多地方對(duì)直流瞬時(shí)接地都不重視，因?yàn)椴缓貌檎遥绷魉查g接地危害也是很大的。直流瞬間接地在別的電廠造成嚴(yán)重后果的案例是很多的，下面作者介紹一個(gè)簡(jiǎn)單案例，通過這個(gè)案例引起大家對(duì)直流接地這個(gè)問題的重視。

2.1 事故案例

河北某220kV變電站保護(hù)誤動(dòng)分析：

2.1.1 現(xiàn)場(chǎng)檢查故障基本情況

線路RCS-931BM、PSL-603GC型保護(hù)分別停運(yùn)改定值工作。工作負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)工作班成員進(jìn)行RCS-931BM型保護(hù)改定值工作，故障時(shí)刻正在進(jìn)行保護(hù)改定值后定值打印及壓板電位測(cè)試工作，開關(guān)發(fā)生A相跳閘后，保護(hù)班組隨即停止工作，離開保護(hù)室。站內(nèi)監(jiān)控機(jī)顯示站內(nèi)此時(shí)無(wú)直流接地及其他異常信號(hào)發(fā)出。測(cè)量壓板電位，造成一點(diǎn)接地。保護(hù)工作人員進(jìn)行線路保護(hù)改定值工作，在使用萬(wàn)用表測(cè)試壓板電位操作過程中，萬(wàn)用表由于長(zhǎng)時(shí)間開啟而自動(dòng)屏蔽電源，在其操作重新開機(jī)切換檔位時(shí)，萬(wàn)用表檔位短時(shí)切過至“低電阻”檔位，造成跳閘回路的一點(diǎn)接地。

2.1.2 結(jié)論

引起保護(hù)跳閘的主要因素：測(cè)量壓板電位，短時(shí)間造成一點(diǎn)接地，使跳閘回路的一點(diǎn)接地，造成開關(guān)A相跳閘。

3 B廠直流瞬間接地的查找方法和步驟

我廠自5、6號(hào)機(jī)投運(yùn)以來(lái)，在開機(jī)瞬間簡(jiǎn)報(bào)就經(jīng)常報(bào)B廠直流系統(tǒng)接地報(bào)警，而5號(hào)機(jī)開機(jī)時(shí)出現(xiàn)的幾率很少，時(shí)間短，增加了查找難度，最重要的是長(zhǎng)期沒引起重視。但在2011年8月間廠里出現(xiàn)開關(guān)跳閘事故，在排除安全隱患時(shí)，提出必須查找這個(gè)原因。使用先進(jìn)的錄波器查找。具體步驟為：

3.1 停機(jī)狀態(tài)下接好試驗(yàn)接線：（1）在起勵(lì)開關(guān)（QDT62）下端頭串入50A的分流器（分流器的輸出75mV）接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。（2）在起勵(lì)開關(guān)（QDT62）下端頭分別正對(duì)地，負(fù)對(duì)地（110V）接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。（3）在轉(zhuǎn)子電壓輸入端分別正對(duì)地、負(fù)對(duì)地（最大220V）接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

3.2 原始數(shù)據(jù)先采集保存。

3.3 （1）將QS22、QS32、QS42功率柜輸出刀閘斷開。（2）發(fā)電機(jī)開到額定轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)至空轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)。（3）啟動(dòng)錄波器錄波，在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器屏按開機(jī)按鈕，發(fā)電機(jī)起勵(lì)建壓至空載運(yùn)行狀態(tài)。（4）對(duì)錄波器錄波后數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷不是功率柜的原因。

3.4 （1）在勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜按停機(jī)按鈕，發(fā)電機(jī)逆變至空轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，將FU2熔斷器斷開。（2）啟動(dòng)錄波器錄波，在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器柜按開機(jī)按鈕，機(jī)組起勵(lì)建壓至空載運(yùn)行狀態(tài)。（3）對(duì)錄波器錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷也不是該回路的問題。

3.5 （1）在勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜按停機(jī)按鈕，發(fā)電機(jī)逆變至空轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，取下FU63、FU64保險(xiǎn)。（2）啟動(dòng)錄波器錄波，在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器柜按開機(jī)按鈕，機(jī)組起勵(lì)建壓至空載運(yùn)行狀態(tài)。（3）對(duì)錄波器錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷出是該回路的問題。

3.6 （1）在勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜按停機(jī)按鈕，發(fā)電機(jī)逆變至空轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，裝上FU63、FU64保險(xiǎn)，拆下SA61的1和5號(hào)端子。（2）啟動(dòng)錄波器錄波，在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器柜按開機(jī)按鈕，機(jī)組起勵(lì)建壓至空載運(yùn)行狀態(tài)。（3）對(duì)錄波器錄波后數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷不是該回路的問題。

3.7 （1）在勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜按停機(jī)按鈕，發(fā)電機(jī)逆變至空轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，接回拆下SA61的1和5號(hào)端子，拆下直流電壓變送器（B62）的6、7號(hào)輸入端子。（2）啟動(dòng)錄波器錄波，在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器柜按開機(jī)按鈕，機(jī)組起勵(lì)建壓至空載運(yùn)行狀態(tài)。（3）對(duì)錄波器錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷不是該回路的問題。

3.8 （1）在勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜按停機(jī)按鈕，發(fā)電機(jī)變逆至空轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，（2）查滅磁開關(guān)柜端子（X60），用1000V搖表?yè)uLZ601和LZ602對(duì)地絕緣，測(cè)得為零。（3）查得滅磁開關(guān)柜端子（X60）25、26號(hào)端子至六號(hào)機(jī)保護(hù)屏，甩開這2個(gè)端子去保護(hù)的2根線。（4）啟動(dòng)錄波器錄波，在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器柜按開機(jī)按鈕，機(jī)組起勵(lì)建壓至空載運(yùn)行狀態(tài)。（5）得出結(jié)論：通過反復(fù)多次重復(fù)起勵(lì)、逆變，啟動(dòng)錄波器錄波后進(jìn)行分析，確定是直流短時(shí)間接地，而且該回路造成的。

4 原因分析

4.1 發(fā)電機(jī)開機(jī)建壓原理

我廠發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)是自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)，而且起勵(lì)方法是直流起勵(lì)，起勵(lì)電源取至B廠直流系統(tǒng)，當(dāng)開瞬間起勵(lì)接觸器動(dòng)作，將直流通過起勵(lì)電阻接入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)建壓，起勵(lì)接觸器合上幾秒后斷開，B廠直流系統(tǒng)再與轉(zhuǎn)子回路斷開。

4.2 判斷查找該2根線的用途

轉(zhuǎn)子回路有到保護(hù)屏轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的2根線，甩開這2根線，從波形圖上看開機(jī)瞬間直流絕緣就不會(huì)再下降了。查出這兩根線是給轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)用的。

4.3 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)的原理

轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)反應(yīng)轉(zhuǎn)子對(duì)大軸絕緣電阻的下降。采用“乒乓式”變電橋原理，其設(shè)計(jì)思想是：通過電子開關(guān)S1、S2輪流切換，改變電橋兩臂電阻值的大小。通過求解三種狀態(tài)下的回路方程，實(shí)時(shí)計(jì)算轉(zhuǎn)子接地電阻和接地位置。

這就是說，只要轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)投入，轉(zhuǎn)子回路就會(huì)通過大軸上的接地電阻接地。

通過以上分析，再根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)原理不難發(fā)現(xiàn)直流接地的原因。5號(hào)機(jī)報(bào)的不頻繁和有時(shí)報(bào)有時(shí)不報(bào)，一是因?yàn)?號(hào)機(jī)組起勵(lì)時(shí)間比6號(hào)發(fā)電機(jī)時(shí)間短，直流絕緣監(jiān)察裝置還沒有反應(yīng)過來(lái)，其二是目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置的原理絕大部分采用平衡橋檢測(cè)原理，都有個(gè)檢測(cè)周期和檢測(cè)順序，如果檢測(cè)順序剛好過了這個(gè)接地回路，時(shí)間又短，絕緣監(jiān)察裝置還未到下個(gè)檢測(cè)周期，未檢測(cè)出絕緣接地故障，絕緣接地故障就消失了，所以就會(huì)出現(xiàn)時(shí)有時(shí)無(wú)的報(bào)警現(xiàn)象發(fā)生。

5 解決方法

開機(jī)時(shí)瞬間，直流系統(tǒng)接入轉(zhuǎn)子的同時(shí)，將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)退出的思路來(lái)解決這個(gè)問題。查出了原因，問題就很好解決了。將到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)的兩根線先接入起勵(lì)接觸器的閉接點(diǎn)，這樣解決了我們的問題。經(jīng)過這幾年的開機(jī)運(yùn)行，再也沒出現(xiàn)過開機(jī)瞬間直流接地的現(xiàn)象。

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