处理直流变电站事故的方法与要点

【教学目标】

知识目标:1.掌握导致直流系统事故的主要原因。

2.掌握直流系统事故处理的基本原则和步骤。

能力目标:1.能根据保护动作情况判断直流系统的故障类型。

2.能对直流系统故障进行正确处理。

态度目标:1.能主动学习,在完成任务过程中发现问题、分析问题和解决问题。

2.能严格遵守安全规程,具有较高的安全意识、质量意识和追求效益的观念。

3.能与小组成员协商、交流配合完成本学习任务。

【任务描述】

变电站直流系统主要由蓄电池组、充电模块、绝缘监察装置、直流母线、馈线负荷等组成。 其主要作用是为变电站中控制、信号、保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源,也为断路器、站用变中性点接地开关等提供操作电源。 值班负责人组织各自学习小组在仿真机环境下,认真学习运行规程、调度规程,进行事故分析,完成事故处理步骤。

【任务准备】

课前预习相关知识部分。 根据变电站主接线和运行方式,经讨论后制订直流系统事故的处理方案,并独立回答下列问题。

1.直流系统接地的原因是什么?

2.直流系统接地有什么危害?

3.瞬时停电法查找和排除直流接地的顺序是什么?

4.说明直流系统正常运行方式。

【相关知识】

一、直流系统接地的原因

直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多且较长。 所以,很容易受尘土、潮气的腐蚀,使某些绝缘薄弱元件绝缘能力降低,甚至绝缘破坏造成直流接地。 分析直流接地的原因有下述几个方面。

①二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低,或年久失修、严重老化,或存在某些损伤缺陷,如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。

②二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒进水,使直流对地绝缘严重下降。

③小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障,如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路;某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件,掉落在带电回路上。

二、直流系统接地的危害

直流接地故障中,危害较大的是两点接地,可能造成严重后果。 直流系统发生两点接地故障,便可能构成接地短路,造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动,或造成直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源。 在复杂的保护回路中同极两点接地,还可能将某些继电器短接,不能动作于跳闸、致使越级跳闸。

三、瞬时停电法查找和排除直流接地的顺序

瞬时停电法查找和排除直流接地时,应按下列顺序进行:

①断开现场临时工作电源。

②断合事故照明回路。

③断合通信电源。

④断合附属设备。

⑤断合充电回路。

⑥断合合闸回路。(www.xing528.com)

⑦断合信号回路。

⑧断合操作回路。

⑨断合蓄电池回路。

四、直流系统正常运行方式

变电站直流系统的作用是为变电站的控制,信号,保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源,为断路器、站用变中性点接地开关提供可靠的操作电源等。

变电站直流系统正常运行方式:单母线分段,双组蓄电池,控制母线与合闸母线共用。高频开关充电屏Ⅰ接Ⅰ段直流母线,高频开关充电屏Ⅱ接Ⅱ段直流母线,直流Ⅰ、Ⅱ段分段运行,Ⅰ段母线切换开关切至#Ⅰ充电屏,Ⅱ段母线切换开关切至#Ⅱ充电屏,#Ⅲ充电屏可代#Ⅰ,#Ⅱ充电屏运行。 直流Ⅰ段母线上负荷分配:第一组控制保护电源开关均投入,#Ⅰ主变冷控箱、事故照明切换开关等投入,第二组控制保护电源开关均退出且将熔断器扭松;直流Ⅰ段母线上负荷分配:第二组控制保护电源开关均投入,#Ⅱ主变冷控箱UPS 电源屏等开关投入,第一组控制保护电源开关均退出且将熔断器扭松。

【任务实施】

在仿真机上设置直流系统事故,根据事故处理基本原则及一般程序,通过事故分析,正确写出直流系统事故的处理步骤;并结合《电业安全工作规程》、各级《调度规程》和其他有关规定进行事故处理。

设置故障:直流母线接地(保护正确动作)

一、事故分析

当变电站直流系统接地故障时,直流接地绝缘监测装置发出告警信号,应立即查看直流接地绝缘监测装置内信息,判明接地故障方位以及哪极接地和对地绝缘电阻值。

按照事故处理的基本原则及一般程序分析,变电站直流系统接地故障的基本处理思路为:检查直流系统情况,查找直流系统接地点并排除接地点,恢复直流系统正常运行。

二、事故处理

根据事故处理基本原则及一般程序,通过以上任务分析,正确写出变电站直流系统接地故障的处理步骤,并结合《电力安全工作规程》、各级调度规程和其他的有关规定进行事故处理。

①记录事故发生时间,恢复警报,记录故障现象,主要故障现象有:当直流接地绝缘监测装置发出告警信号时,应立即查看直流接地绝缘监测装置内信息,判明接地故障方位以及哪极接地和对地绝缘电阻值。

②汇报调度,并告知监控中心。

③值班负责人进行分工,明确直流系统检查责任人,简要交代检查重点和内容,明确安全注意事项。

④检查直流系统情况。 确定站内二次回路上有无工作或设备检修试验,如有工作应立即停止工作,查询有无发生接地;根据直流系统绝缘在线监察及接地故障定位装置的显示,查看是哪条支路接地;判断接地极性;检查室外端子箱、机构箱门是否关严,箱内二次回路有无受潮;检查蓄电池、工作电源是否正常。

⑤向调度汇报直流接地现象、现场检查工作情况、天气情况、人身安全情况。

⑥查找直流系统接地点并排除接地点。 在直流接地绝缘监测装置不能判明故障地点的情况下,用分网法缩小查找范围,将直流系统分成几个不相联系的部分,但需要注意不能使保护失去电源,操作电源尽量使用蓄电池;对于不重要的直流负荷和不能转移的分路,利用瞬时停电法(每个回路断电时间越短越好,一般约为3 s)检查该路有无接地故障。 每拉开一条支路,查看接地现象是否消失,接地现象消失的支路有直流系统接地点并排除接地点。

⑦向调度和监控中心汇报直流接地现象、直流接地处理后运行情况。

⑧将上述情况均记录在PMS 系统中。

【拓展提高】

一、变电站直流系统电源故障处理注意事项

①若直流系统电源发生故障全部中断时,要尽快投入备用电源,并注意首先恢复重要的负荷,以免过大的电流冲击;若在晚上则要投入必要的事故照明。

②处理过程中,要注意直流电源对设备运行状态的影响,要对设备进行详细检修,恢复一些不能自动恢复的状态。

③直流接地点的查找必须严格按现场规程进行,不得造成另一点接地或直流短路。

④迅速查明故障原因并尽快消除。

二、220 kV 变电站或重要110 kV 变电站直流系统配置

常采用两组蓄电池,两套充电装置(简称“2 +2 方式”);两段母线分列运行,分段断路器正常断开;重要负荷由两段母线分别供电,任何一段母线停电均不会使重要负荷停电,每段母线均有绝缘监察装置和电压监视装置。