电站二次回路故障分析及检查方法

2013-08-29 17:00
大众科技 2013年3期
关键词:断路器继电器直流

(兴宁市宁江河道堤防管理所,广东 梅州 514500)

二次回路是对一次设备进行监视、控制、调节和保护的电气回路,它的任务是反映一次设备并在一次设备发生故障时使故障设备退出工作。在发电生产中,要实现安全、可靠、优质、经济地生产和输配电,二次回路是不可缺少的重要部分。特别是容量较大的电站和自动化程度较高的电站,二次回路的作用就越显重要。由于二次设备绝缘损伤、损坏而酿成的事故时有发生,如我处坝后电站曾发生过直流系统绝缘损坏造成机组跳闸的事故。同时,二次回路的使用范围广、元件多、接线复杂,受运行环境影响,二次回路设备的绝缘也经常会受用损坏。因此,本文就发电站二次回路的绝缘故障分析、检查方法以及注意事项进行探讨。

1 二次回路绝缘故障的分析

1.1 直流系统绝缘损坏故障实例分析

我处坝后电站一号机组,在并网生产中,突然发生跳闸事故,中控室的发电机控制盘光字牌没有显示事故跳闸的信号,运行人员对发电机组的一次设备进行外观检查未发现异常情况,对其他辅助设备的检查也未发现异常情况,认为是断路器操作机构的机械故障或继保的误动作。我们根据事故发生时的现象是保护三联动,即断路器、灭磁机关、水机电磁阀同时动作。这是电气设备故障,于是排除了由于操作机构机械故障的可能性。用万用表在GG—IA—04D柜内端子检查,发现断路器跳闸回路带电。电源来自中控室的发控盘。在发电机控制盘进一步检查,发现跳闸电源来自于机旁盘,于是对机旁盘的电气跳闸回路、轴承温度过高回路,紧急停

机和油压事故回路进行检查,发现跳闸回路的电源来自调速器的压力事故油表,由于压力事故油表接线端的引线绝缘损坏,造成油压事故电源与跳闸回路短接,致使发电机造成跳闸(如图1所示,A、B两点短接)。故障排除后,为了安全起见,对一号机机旁盘的二次回路的设备绝缘电阻分别进行检查,断开该盘的所有外部引入回路及电缆全部解开,用500V摇表对控制回路信号回路、对地绝缘电阻进行摇测,其值均大于10MΩ。没有发现直流系统接地现象。

图1 A、B两点短接

1.2 直流系统接地故障分析

由于一般跳闸线圈(如中间继电器线圈和跳闸线圈、合闸线圈等)均接负极电源。因此,直流系统的正、负极接地有可能造成保护的误动或拒动(越级扩大事故)。如果这些回路再发生接地故障或绝缘损坏故障,形成两点接地,将导致跳闸或合闸回路短路,这时还可能烧坏继电器触点。

图2 直流系统接地情况

SA—控制开关、KS—信号断电器、1KA、2KA—电流继电器、KC—中间继电器、LT—跳闸线圈、QF—断路器触点、XB—连接片。

如图2所示,当直流接地发生A、B两点时,使跳闸回路电源不经过电流继电器1KA、2KA接点,而直接将KC起动,KC接点闭合而跳闸。同样,当A、C两点接地时亦使跳闸回路电源不经过KC接点而直接作用于跳闸。在A、D两点或D、F两点同样都能造成断路器误跳闸,若接地点发生在B、E两点,D、E两点或C、E两点,可能造成断路器拒动。当接地点发生在A、E两点时造成直流回路短路而熔丝熔断。如果接地点发生B、E或C、E两点时,当保护动作时,不但断路器拒动,而导致熔丝熔断,同时还可能烧坏继电器触点。

通过上述分析可以看出,当二次回路发生绝缘故障时,将会引起保护装置或断路器的拒动或误动,造成设备损坏,有时甚至发生使发电机烧毁的恶性事故。因此,在平时的运行维护检修中,必须切实做好对继电保护二次回路的绝缘检查,防止直流接地的故障发生。

2 二次回路的绝缘检查及注意事项

2.1 直流系统的绝缘电阻的检查方法及注意事项

根据规程的要求,必须定期检测二次回路对地绝缘电阻。在检测时必须将保护盘的端子排处的所有外部引入的回路及电缆全部断开,用500V摇表分别测量电流回路、电压回路、直流回流,信号回路的对地绝缘电阻,正极对跳闸回路、各回路间的绝缘电阻。如需测量所有回路的对地绝缘电阻,应将它们用导线连接起来测量,其值均应大于10 MΩ。测量绝缘电阻应注意如下几个方面:A.要断开本回路交直流电源;B.解除二次回路中的所有电子元件的连接;C.断开与其它回路的连线;D.拆开电路的接地点;E.测量完毕后必须恢复原状。

2.2 查找直流接地点的方法及注意事项

在查找直流接地点的故障时,应根据设备的运行方式、操作情况、气候影响等判断可能接地的故障点、传动的方法是采用分段拉路寻找处理的方法进行,即以先信号和照明部分,然后操作部分查找,先室外部分,后室内部分为原则。在切断各专用直流回路时,应注意切断时间不得超过3S,不论是否接地均应合上。另外,在有设备条件的情况下,查找接地点比较可靠的方法是采用直流系统接地定位装置进行查找,它可以在不停电的情况下逐段进行查找。在查过程中一旦发现有接地时,必须及时找出接地点,尽快处理。

查找直流接地点时,还必须注意:

(1)禁止用灯泡寻找的方法查找直流接地点;

(2)用仪表检查时,所用仪表的内阻不得低于2000Ω/V;

(3)查找和处理必须要有两人同时进行;

(4)处理时不得造成直流回路短路和另一点接地;

(5)当直流发生接地时禁止在二次回路上工作;

(6)拉路检查前应采取必要的预防措施,防止直流失电可能引起保护及自动装置的误动作。

3 结语

由于发电站二次回路绝缘故障具有隐蔽性和不可预见性,在运行中不易及时发现,对发电生产构成极大的安全隐患。因此,对二次回路的绝缘检查应引起我们足够的重视,在运行维护时必须认真检验,克服麻痹大意的思想,发现隐患及时处理,防患于未然,确保电站的安全、可靠运行。

[1]西北电力设计院、东北电力设计院编.电力工程设计手册[M].上海科学技术出版社出版,1988.

[2]张保全,尹项根.电力系统继电保护(第2版)[M].水利电力出版社出版,2010.

[3]何仰赞,温增银,汪馥英,等.电力系统分析[M].华中工学院出版社出版,1987.

[4]金永琪.小型水电站运行规程与管理[M].河海大学出版社出版,2004.

[5]候树文.电工学及电气设备[M].中国水利水电出版社出版, 2003.

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