發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的判斷及解決措施分析

摘要：在城鄉(xiāng)建設(shè)中，發(fā)電廠電力系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，其覆蓋面積大且整體線路長，電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障會直接影響電能輸送質(zhì)量與效能。準(zhǔn)確判斷并及時(shí)解決電力系統(tǒng)接地故障，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，有效避免或減少事故的發(fā)生，提高發(fā)電廠電力系統(tǒng)的安全性。此外，高效的接地故障解決方式能夠縮短故障處理時(shí)間，降低故障對系統(tǒng)運(yùn)行的影響，提高發(fā)電廠電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。基于此，主要分析了發(fā)電廠電力系統(tǒng)常見的接地故障與判斷方法，提出行之有效的解決措施，旨在提升發(fā)電廠電力系統(tǒng)發(fā)電的運(yùn)行速率。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障重合閘技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：TM727

AnalysisofDiagnosisandSolutionsforinPowersystemGroundingFaultinPowerPlants

CIZhen

TibetVocationalTechnicalCollege，Lhasa，XizangAutonomousRegion，850000China

Abstract：Inurbanandruralconstruction，thepowersystemofpowerplantshasbeenwidelyused，anditscoverageareaislargeandtheoveralllineislong，andthegroundingfaultofthepowersystemwilldirectlyaffectthequalityandefficiencyofpowertransmission.Accuratelyidentifyingandpromptlysolvingthegroundingfaultofthepower systemcandetectanddealwithpotentialsafetyhazardsintime，effectivelyavoidorreducetheoccurrenceofaccidents，andimprovethesafetyofthepowersystemofthepowerplants.Inaddition，theefficientgroundingfaultsolutionmethodcanshortenthefaulthandlingtime，reducetheimpactofthefaultontheoperationofthesystem，andimprovetheoperationefficiencyofthepowersystemofthepowerplants.Basedonthis，thispapermainlyanalyzesthecommongroundingfaultsandjudgmentmethodsofthepowersystemofpowerplants，andproposeseffectivesolutionstoimprovetheoperationrateofpowergenerationinpowerplants.

KeyWords：Powersystemofpowerplants;Groundingfault;Reclosingtechnology;Monitoringsystem

隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)電廠電力系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜性不斷增大，對系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性要求越來越高。接地故障作為發(fā)電廠電力系統(tǒng)中常見的故障類型之一，一旦發(fā)生，不僅會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且可能對設(shè)備和人員安全造成威脅。接地故障的發(fā)生具有隨機(jī)性和不可預(yù)測性，給發(fā)電廠的日常運(yùn)行和維護(hù)帶來了極大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的接地故障判斷方法往往存在準(zhǔn)確性不高、操作復(fù)雜等問題，難以滿足現(xiàn)代發(fā)電廠電力系統(tǒng)的需求。因此，發(fā)電廠電力系統(tǒng)維修人員需要運(yùn)用科學(xué)的檢測技術(shù)與方法，及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷出接地故障問題，并且采取合理的故障解決方法，保障發(fā)電廠電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1發(fā)電廠電力系統(tǒng)常見的接地故障

1.1兩點(diǎn)接地故障

當(dāng)系統(tǒng)中的兩個(gè)不同點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)接地情況時(shí)，會導(dǎo)致接地電流的異常增大，可能使接地電阻的阻值顯著降低。這種故障狀況不僅會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且可能引發(fā)設(shè)備過熱、損壞甚至火災(zāi)等嚴(yán)重后果[1]。兩點(diǎn)接地故障往往由于設(shè)備老化、線路絕緣材料磨損、安裝過程中存在的疏忽或不當(dāng)操作等原因?qū)е隆?/p>

1.2多點(diǎn)接地故障

多點(diǎn)接地故障是指發(fā)電廠電力系統(tǒng)中存在多個(gè)接地點(diǎn)的故障情況，這種故障通常比兩點(diǎn)接地故障更為復(fù)雜和嚴(yán)重，可能導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到極大影響。具體而言，多點(diǎn)接地故障的原因多種多樣，主要包括線路絕緣老化導(dǎo)致的絕緣性能下降、設(shè)備內(nèi)部元件損壞引發(fā)的接地問題，外部因素如雷電、動物觸碰等。

1.3非線性電阻接地故障

非線性電阻接地故障是一種較為特殊的故障類型，這種故障通常是由于系統(tǒng)中的半導(dǎo)體材料出現(xiàn)故障或性能異常導(dǎo)致。半導(dǎo)體材料的非線性特性使得其電阻值隨電壓方向的變化而變化，給接地故障的檢測和判斷帶來了較大的困難。非線性電阻接地故障可能導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定運(yùn)行、設(shè)備損壞甚至危害人身安全。

2發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的判斷方法

在發(fā)電廠電力系統(tǒng)中，常見的接地故障判斷方法主要有拉路法、信號注入法和電力母線電橋法。每種方法都有其特點(diǎn)和適用范圍，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況選擇合適的方法進(jìn)行故障判斷。為了確保判斷的準(zhǔn)確性和可靠性，可以結(jié)合多種方法進(jìn)行綜合判斷，提高故障檢測的效率[2]。

2.1拉路法

該方法主要通過對系統(tǒng)中的各個(gè)電源回路逐一進(jìn)行斷開操作，觀察接地故障是否隨之消失，從而判斷故障所在回路。具體操作時(shí)，工作人員需按照預(yù)設(shè)的回路順序，逐一斷開各回路的電源，同時(shí)密切關(guān)注接地故障指示器的變化。若斷開某一回路后，接地故障消失，則說明該回路中存在接地故障。需要注意的是，拉路法可能對系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成短暫的干擾，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)謹(jǐn)慎操作，避免在重要回路或全廠停電的情況下使用。

2.2信號注入法

該方法通過在接地母線與大地之間注入特定頻率的信號，利用信號檢測設(shè)備對接地回路中的信號進(jìn)行檢測和分析，從而判斷接地故障的位置。在實(shí)際應(yīng)用中，工作人員首先選擇適當(dāng)?shù)男盘栴l率和注入方式，然后通過信號檢測設(shè)備對回路中的信號進(jìn)行捕捉和測量。根據(jù)信號的強(qiáng)度、相位等參數(shù)，可以判斷接地故障的具體位置。信號注入法具有定位準(zhǔn)確、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于復(fù)雜系統(tǒng)的接地故障檢測[3]。

2.3電力母線電橋法

該方法通過在母線中設(shè)置適當(dāng)?shù)碾娮瑁闺姌蛟谡＿\(yùn)行時(shí)保持平衡狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，電橋平衡被破壞，可以通過檢測電橋的不平衡狀態(tài)來判斷接地故障的發(fā)生。電力母線電橋法具有操作簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)，在發(fā)電廠電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，電力母線電橋法對某些特殊類型的接地故障無法準(zhǔn)確判斷，在實(shí)際應(yīng)用中需要結(jié)合其他方法進(jìn)行綜合判斷。

3發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的解決措施

3.1優(yōu)化主變保護(hù)配置方案

主變作為發(fā)電廠電力系統(tǒng)的核心設(shè)備，其穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全。通過優(yōu)化主變保護(hù)配置方案，不僅可以提高主變對接地故障的抵抗能力，減少故障發(fā)生的可能性，而且可以提升整個(gè)發(fā)電廠電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性[4]。因此，發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)高度重視主變保護(hù)配置方案的優(yōu)化工作，不斷提升保護(hù)配置水平[3]。首先，針對主變可能面臨的接地故障風(fēng)險(xiǎn)，需要增加后備保護(hù)配置。后備保護(hù)能夠在主保護(hù)失效或故障時(shí)迅速啟動，有效隔離故障點(diǎn)，防止故障擴(kuò)大。通過合理配置后備保護(hù)的定值、延時(shí)等參數(shù)，確保其在主保護(hù)無法及時(shí)動作時(shí)，能夠準(zhǔn)確、迅速地切斷故障電流，保護(hù)主變免受進(jìn)一步損害。其次，完善差動保護(hù)。差動保護(hù)通過比較主變兩側(cè)電流的差值判斷是否存在故障，具有靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。通過優(yōu)化差動保護(hù)的算法和參數(shù)設(shè)置，可以提高其對接地故障的檢測能力和抗干擾能力，確保在主變發(fā)生接地故障時(shí)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地動作。最后，加強(qiáng)對主變保護(hù)裝置的檢修。定期對保護(hù)裝置進(jìn)行檢查，確保其性能良好，保持正常的工作狀態(tài)。同時(shí)，加強(qiáng)對保護(hù)裝置的監(jiān)控和故障診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，確保主變保護(hù)配置的可靠性和有效性。

3.2科學(xué)使用重合閘技術(shù)

在發(fā)電廠電力系統(tǒng)中，重合閘技術(shù)的應(yīng)用能夠減少因瞬時(shí)故障導(dǎo)致的停電時(shí)間。瞬時(shí)故障往往是由于雷電、動物觸碰或線路暫時(shí)性的絕緣降低等原因造成的，這類故障在大多數(shù)情況下能夠自行恢復(fù)。通過科學(xué)使用重合閘技術(shù)，不僅能夠在保證系統(tǒng)安全的前提下快速恢復(fù)供電，降低接地故障對發(fā)電廠運(yùn)行的影響，而且能夠提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，為發(fā)電廠的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行提供重要保障[4]。因此，發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對重合閘技術(shù)的研究和應(yīng)用，不斷完善和優(yōu)化重合閘策略，適應(yīng)不斷變化的電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。在實(shí)際應(yīng)用中，需要重視重合閘時(shí)間的設(shè)置。如果重合閘時(shí)間設(shè)置過短，會導(dǎo)致在故障尚未完全消除的情況下進(jìn)行重合，從而造成設(shè)備的二次損壞或擴(kuò)大故障范圍。相應(yīng)的，如果設(shè)置過長，會延長停電時(shí)間，增加發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)損失。因此，發(fā)電廠需要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況和故障特性，合理確定重合閘時(shí)間。此外，需要綜合考慮重合閘次數(shù)的設(shè)置。在連續(xù)發(fā)生多次瞬時(shí)故障的情況下，如果無限制地進(jìn)行重合，會對設(shè)備造成過大的沖擊和磨損，甚至引發(fā)更嚴(yán)重的故障。因此，相關(guān)人員需要設(shè)定適當(dāng)?shù)闹睾祥l次數(shù)限制，確保在保障系統(tǒng)安全的前提下盡可能地減少停電時(shí)間。

3.3注重對監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)

發(fā)電廠電力系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測和診斷接地故障功能，通過定期更新軟件、檢查和維護(hù)硬件設(shè)備以及進(jìn)行校準(zhǔn)和測試等，確保監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行和準(zhǔn)確性，為接地故障的判斷和處理提供有力支持。因此，為了確保其能夠準(zhǔn)確及時(shí)地反映電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)電廠需要定期對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)。（1）注重軟件系統(tǒng)的更新和升級。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，新的監(jiān)控軟件版本不斷推出，這些新版本往往包含了對舊版本的優(yōu)化和改進(jìn)，能夠提高監(jiān)控系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。因此，發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注軟件供應(yīng)商發(fā)布的更新信息，及時(shí)對監(jiān)控軟件進(jìn)行升級，確保系統(tǒng)始終保持在最佳狀態(tài)。（2）加強(qiáng)硬件設(shè)備的檢查和維護(hù)。監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)備包括服務(wù)器、傳感器、通信設(shè)備等，這些設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)直接影響到監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。發(fā)電廠需要定期對這些設(shè)備進(jìn)行巡檢，發(fā)現(xiàn)損壞或老化的設(shè)備應(yīng)及時(shí)更換，確保監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。（3）定期對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)和測試。校準(zhǔn)可以確保監(jiān)控系統(tǒng)的測量精度，測試可以驗(yàn)證系統(tǒng)的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。相關(guān)工作人員通過采取校準(zhǔn)與測試方法，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，提高對接地故障的判斷和處理能力[5-6]。

4結(jié)語

綜上所述，發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的判斷及解決措施是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的任務(wù)，通過深入分析常見的接地故障類型及其判斷方法，優(yōu)化主變保護(hù)配置方案、科學(xué)使用重合閘技術(shù)、注重對監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)以及嚴(yán)格開展日常檢查工作等，可有效降低發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的發(fā)生概率，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在實(shí)際工作中，相關(guān)人員需要結(jié)合發(fā)電廠的具體情況和運(yùn)行環(huán)境，選擇科學(xué)合理的解決方法，確保發(fā)電廠電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為社會生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行提供重要保障。

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