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分析直流絕緣不良引起的事故

文檔作者：張聯(lián)括陳軍文檔來源：新疆天山電力瑪納斯發(fā)電分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年10月24日
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新疆電力技術(shù) 2007年第4期總第95期
分析直流絕緣不良引起的事故
張聯(lián)括陳軍
新疆天山電力瑪納斯發(fā)電分公司 (昌吉832200)
摘 要 針對(duì)瑪電由于直流絕緣不良引起的2起事故進(jìn)行
檢查、分析。找出事故原因。得出結(jié)論，提出處理建議。
關(guān)鍵詞：直流；絕緣；處理；建議
1直流系統(tǒng)概述
瑪電直流系統(tǒng)采用兩組蓄電池供電，單母線分段的接
線方式，電壓等級(jí)為220V，控制負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷和直流事故
照明共用。兩組蓄電池間經(jīng)聯(lián)絡(luò)刀閘進(jìn)行連接，蓄電池組
按浮充電方式工作。正常運(yùn)行時(shí)兩組蓄電池間聯(lián)絡(luò)刀閘斷
開。I組蓄電池和1號(hào)浮充電裝置在直流I母線上運(yùn)行。Ⅱ
組蓄電池和2號(hào)浮充電裝置在直流Ⅱ母線上運(yùn)行，由浮充
電裝置接帶全部負(fù)荷并向各自所連接的蓄電池浮充電。
2事故1：開關(guān)誤跳閘事故的原因分析及處理
2．1故障情況
2006年9月24日，1號(hào)機(jī)組A級(jí)檢修后做發(fā)變組保
護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，主控Ⅱ組直流母線絕緣不良，正
對(duì)地180V左右。負(fù)對(duì)地50V左右，運(yùn)行人員拉路查找接地
點(diǎn)。在取下1號(hào)主變220kV側(cè)開關(guān)2201第二組跳閘電源
負(fù)極電源保險(xiǎn)時(shí)，開關(guān)跳閘，無任何保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。
2．2原因分析
1號(hào)機(jī)組A級(jí)檢修中。保護(hù)人員才完善了2201開關(guān)的
雙跳閘回路。于是對(duì)2201開關(guān)控制回路進(jìn)行重點(diǎn)檢查。發(fā)
現(xiàn)在斷開2201開關(guān)第二組跳閘電源空氣開關(guān)時(shí)，空氣開
關(guān)下側(cè)仍帶負(fù)電源，拔出2201開關(guān)ZFZ一981操作箱三跳
插件(STJ)后，負(fù)電源消失。對(duì)三跳插件(STJ)及其回路進(jìn)行
檢查，分析為I、Ⅱ組直流電源通過插件中第二組線圈保護(hù)
跳閘回路的二極管8D、9D混在一起。見下圖。
1)直流系統(tǒng)正常時(shí)，一kM1、一kM2電壓相等或相差不
2)當(dāng)一kM2發(fā)生全接地故障時(shí)，一kM2電壓為O；或+
KM1發(fā)生全接地故障時(shí)，一kM1電壓為一220V，一kM2將
經(jīng)第二組保護(hù)跳閘繼電器2BTJ一二極管9D、8D一手跳繼
電器STJ一一kM1構(gòu)成寄生回路，但由于此時(shí)一KM2、一
KM1之間的電壓差最高為1IOV左右，并且由2BTJ和STJ
共同分擔(dān)，STJ、2BTJ各自的動(dòng)作電壓均大于50％Ue
(1IOV)，故不會(huì)誤動(dòng)作。
3)當(dāng)一kM2發(fā)生接地故障時(shí)。+kM2電壓升高。此時(shí)
取下一kM2負(fù)極電源保險(xiǎn)。若故障點(diǎn)不在本控制回路中。
+kM2經(jīng)第二組跳閘線圈合位監(jiān)視回路一第二組跳閘線
圈一第二組保護(hù)跳閘繼電器2BTJ一二極管9D、8D一手跳
繼電器sTJ一一kM1構(gòu)成寄生回路，可能會(huì)造成STJ動(dòng)作
而引起開關(guān)跳閘。
本次跳閘事故中，主控Ⅱ組直流母線絕緣不良，負(fù)對(duì)地
(一kM2)50V左右，正對(duì)地(+kM2)180V左右。另一組負(fù)電
源對(duì)地(一kM1)120V左右，各支路電阻值測(cè)量如下：
RHWJa= RHWJb= RHWJC=15kf~(包括附加電阻和
跳閘線圈阻值)
R2BTJ=4．2kft(包括附加電阻和信號(hào)繼電器線圈阻
值)
RSTJ=5．3k0(包括附加電阻和STJ‘線圈阻值)
R2JJ=12kft
由于直流接地點(diǎn)不在2201開關(guān)控制回路，則取下
2201開關(guān)一kM2負(fù)極電源保險(xiǎn)時(shí)，加在手跳繼電器STJ上
的電壓為：
180一(一120)
USTJ：=·-—-—·—--—-----———-—----·----------------------——
RBWJa／／RHWJb／／RHWJC／／R2JJ+R2BTJ+RSTJ
=122(V)
加在第二組保護(hù)跳閘繼電器2BTJ上的電壓為：
U2BJ=
180一(一120)
RHWJa／／RHWJb／／RHWJC／／R2JJ+R2BTJ+RSTJ
=96(v)
而STJ繼電器的動(dòng)作電壓為119V，超過其動(dòng)作值。故
STJ動(dòng)作。2201開關(guān)跳閘。
2．3處理
拆除二極管8D、9D，使兩組操作電源回路完全分開。
大，2201開關(guān)I、Ⅱ組線圈跳閘回路動(dòng)作正常。 2．4建議
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新疆電力技術(shù) 2007年第4期總第95期
1)二次回路設(shè)計(jì)或變更時(shí)，要認(rèn)真核對(duì)二次回路接
線，包括插件上的內(nèi)部接線也要查清楚，避免出現(xiàn)寄生回
路，沒用的二次線要拆除干凈。
2)對(duì)有多路控制電源的設(shè)備，應(yīng)增加分別單獨(dú)給上一
路電源檢查其他回路是否有電串人的試驗(yàn)項(xiàng)目，確保各電
源之間無電聯(lián)系。
3)運(yùn)行人員取送保險(xiǎn)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：取保險(xiǎn)時(shí)先
取正極保險(xiǎn)后取負(fù)極保險(xiǎn)，送保險(xiǎn)時(shí)先送負(fù)極保險(xiǎn)后送正
極保險(xiǎn)。
4)加強(qiáng)對(duì)室外或惡劣環(huán)境中二次線的絕緣處理，加強(qiáng)
蓄電池和直流電源的管理及有關(guān)反措要求的執(zhí)行，提高直
流系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
3 事故2：鍋爐滅火事故的原因分析及處理
3．1故障情況
2007年4月23日23：15分，主控事故喇叭響，直流I
母“接地”光字亮，鍋爐告5號(hào)爐兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘，引風(fēng)機(jī)
全停保護(hù)動(dòng)作，鍋爐滅火。
B8
Bl0
B1 2
3．2原因分析
事故發(fā)生后，檢查發(fā)現(xiàn)：1)直流I母正對(duì)地電壓202V、
負(fù)對(duì)地一23V，直流負(fù)極絕緣不良。2)5號(hào)發(fā)變組保護(hù)屏A
屜的保護(hù)出口插件3(NZK一98)有焦糊味，斷開操作電源，
拔出該插件，發(fā)現(xiàn)有明顯短路灼傷現(xiàn)象，插件和插座均損
壞。3)220kV母差保護(hù)屏刀閘位置切換插件箱和6號(hào)廠低
變保護(hù)屏繼電器有異常振動(dòng)聲音。4)7l風(fēng)機(jī)變頻裝置故障
信息為控制電源電壓高。
通過對(duì)5號(hào)發(fā)變組保護(hù)屏A 的保護(hù)出口插件3
(NZK一98)進(jìn)行仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)有明顯短路痕跡的是
NZK一98插件的b8、bl0、zl0、z12插針和插座處，對(duì)應(yīng)的外
部回路線是兩對(duì)出口接點(diǎn)，其中b8、bl0為跳220kV母聯(lián)
開關(guān)2250的一對(duì)常開接點(diǎn)(1★ ★ 、[222—2)，1★ ★為正
電源(+110V)，LP22為跳閘投退壓板，未投入；zl0、zl2為
電流啟動(dòng)變壓器風(fēng)扇回路的一對(duì)常開接點(diǎn)(F3、F4)，接人
變壓器通風(fēng)回路，F(xiàn)3為交流220V，取自5號(hào)機(jī)低壓廠用電
源，插針的排列和外部接線見下圖：
bl 0 b8 33
F3
經(jīng)過分析，事故原因?yàn)椋河捎谥绷鱅母絕緣不良，造成
1★ ★電壓升高為202V，加之NZK一98插件老化，絕緣降
低，使其與相鄰的F3(～220V)發(fā)生絕緣擊穿，交流電串人
直流系統(tǒng)正電源。
1)交流電串人直流系統(tǒng)，造成直流接地，同時(shí)，相當(dāng)于
在直流正電源上疊加一個(gè)交流量，波形圖如下：
f【 f
．．． ． ．．． ．～ I
_Ll一 —L l
2)引風(fēng)機(jī)工作在變頻方式下，其控制電源也采用5號(hào)
機(jī)低壓廠用電源，受直流電源影響，變頻器判斷控制電源
電壓過高而跳閘。
3)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘，引風(fēng)機(jī)全停保護(hù)動(dòng)作，鍋爐滅
火。
4)5號(hào)發(fā)變組保護(hù)屏A屏的NZK一98插件未拔出時(shí)，
交流電仍與直流I母串在一起，引起正常時(shí)處于動(dòng)作狀態(tài)
的繼電器，如220kV母差保護(hù)屏刀閘位置切換插件箱、6號(hào)
廠低變保護(hù)屏繼電器等發(fā)出異常聲音。
跳2250開關(guān)
肩動(dòng)變壓器輔助砒扇
3，3處理
1)更換5號(hào)發(fā)變組保護(hù)屏A屏的保護(hù)出口插件3
(NZK一98)和插座。
2)取消電流啟動(dòng)變壓器風(fēng)扇回路。
3，4建議
1)設(shè)備檢修中加強(qiáng)對(duì)保護(hù)插件的檢查，對(duì)使用年限較
長(zhǎng)或有元器件發(fā)熱及絕緣降低現(xiàn)象的應(yīng)及時(shí)予以更換。
2)同一個(gè)保護(hù)插件內(nèi)盡量避免既有直流電源，又有交
流電源。否則應(yīng)采取隔離措施或經(jīng)繼電器轉(zhuǎn)換后輸出。
3)加強(qiáng)對(duì)室外或惡劣環(huán)境中二次線的絕緣處理，加強(qiáng)
蓄電池和直流電源的管理及有關(guān)反措要求的執(zhí)行，提高直
流系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
4結(jié)論
蓄電池及直流系統(tǒng)作為一個(gè)可靠的操作電源，在電廠
或變電所中起著重要的作用。但由于直流系統(tǒng)所接的負(fù)荷
多，分布廣，部分二次線工作在戶外惡劣的氣候環(huán)境中或
施工質(zhì)量不良，因絕緣損傷造成直流接地現(xiàn)象較多，若二
次回路接線不規(guī)范，存在寄生回路，兩者共同作用，可能造
成無法預(yù)料的事故。隨著繼電保護(hù)雙重化配置的完善和技
術(shù)改造工作的實(shí)施，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)二次線絕緣、蓄電池及直流
系統(tǒng)的管理，提高直流系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，杜絕或減少直
流系統(tǒng)的故障和異常運(yùn)行；同時(shí)確保二次接線回路中各電
源相互獨(dú)立，消除寄生回路，避免事故的發(fā)生。
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