Proč způsobuje MVDC zazemnění systémové poruchy
Analýza a řešení zemních vad v DC systémech v elektrárnách
Když dojde k zemní vade v DC systému, lze ji rozdělit na jednobodovou zemnici, vícebodovou zemnici, smyčkovou zemnici nebo sníženou izolaci. Jednobodová zemnice se dále dělí na zemnici na kladném pólů a zemnici na záporném pólu. Zemnice na kladném pólu může způsobit nesprávné spuštění ochranných a automatických zařízení, zatímco zemnice na záporném pólu může vést k selhání spuštění (např. relé ochrany nebo spouštěcích zařízení). Jakmile existuje jakákoli zemnice, vytváří se nová zemnice; musí být rychle odstraněna. Jinak, pokud dojde k druhé nebo další zemnici, může to vést k vážným poruchám nebo nehodám.
Během normálního provozu je odpor izolace obou polů DC systému k zemi 999 kΩ. Když se však venkovní zařízení zvlhčí, klesá odpor izolace DC systému. Prah upozornění pro 220V DC systém je obvykle 25 kΩ a pro 110V systém 15 kΩ. Společnost State Grid Hubei Maintenance přikládá velkou důležitost skrytým zemnicím a zvýšila prah upozornění: upozornění je vyvoláno, když klesne izolace na 40 kΩ pro 220V systémy a 25 kΩ pro 110V systémy. To umožňuje eliminovat potenciální zdroje problémů před tím, než by se snížení izolace vyvinulo v plnou zemnici.
Nedávno, kvůli dlouhotrvajícímu extrémnímu počasí a prodloužené sezóně trvalé deštivosti s vysokou vlhkostí, šest 500 kV elektráren v provincii zaznamenalo různé stupně snížení izolace DC nebo přímou zemnici:
Enshi a Anfu: izolace klesla na 40 kΩ
Shuanghe: zemnice na kladném pólu
Jiangxia: zemnice na kladném pólu
Junshan: celkové snížení izolace
Xian Nv Shan: klesl odpor izolace, záporný pól k zemi 18 kΩ
Xinglong: zemnice na kladném pólu
Analýza nedávných problémů s izolací DC systému:
(1) 500 kV Elektrárny Enshi & Anfu:
Zařízení pro monitorování izolace DC ukázala, že izolace klesla na 40 kΩ. Po pozorování se izolace částečně obnovila do přijatelného rozmezí. Na základě minulých zkušeností byla pravděpodobnou příčinou vniknutí vlhkosti do tepelného relé v pouzdře mechanismu venkovního vypínače.
(2) 500 kV Elektrárna Jiangxia:
Po výskytu zemnice DC provedli sekundární údržbáři kontrolu monitoru izolace a nenašli žádné neobvyklé signály. Měření napětí na místě ukázalo 0 V mezi kladným pólům a zemí. Pomocí detektoru zemnice DC byla chyba identifikována na vlhkém kontaktu v hustotním relé kontroly spojky č. 2. Po odstranění vadného kontaktu se izolace DC systému vrátila do normálu.
Výzvy při hledání a odstraňování zemnic DC:
Hledání a odstraňování zemnic DC je obtížné. Chyby se často opakují s měnícím se počasím a místa poruch jsou těžko identifikovatelná. Může také dojít ke vícebodové zemnici. Nejnovější problémy s zemnicí byly způsobeny snížením izolace v kontaktech nebo kabelech venkovního zařízení. Mezi přispívající faktory patří stárnutí komponent s degradovanou izolací a dlouhotrvající deštivost, která způsobuje vniknutí vlhkosti nebo selhání zařízení.
Zlepšení schopnosti reagovat na zemnice DC:
Účinné řešení vyžaduje koordinované úsilí, standardizované postupy a integraci operačních a údržbových (O&M) systémů:
Bezpečnostní postupy:
Před řešením zemnice DC je nutné evakuovat všechny osoby z relevantních oblastí, zejména ty, kteří pracují na sekundárních okruzích. Při lokalizaci a opravě poruchy musí být přítomno alespoň dvě osoby. Předejte náhodné krátké spojení DC nebo další zemnice. Implementujte bezpečnostní opatření, abyste zabránili nesprávnému spuštění ochrany.Strategie hledání poruchy:
Následujte principy: nejdříve detekce pomocí mikroprocesorového zařízení, pak ručně; nejdříve externí, pak interní; nejdříve sekundární, pak primární; nejdříve signály, pak ovládání. Nejprve použijte zařízení pro monitorování izolace DC k nalezení poruchy. Pokud jsou data nepřesná, pokračujte ruční inspekcí.Protokol rychlé odezvy:
Personál O&M musí okamžitě shromáždit upozornění a neobvyklé signály z monitoru izolace. Sekundární týmy by měly rychle organizovat nouzovou opravu. Pokud monitor přesně identifikuje vadný okruh, odpojte jeho napájení a sledujte, zda se izolace obnoví. Pokud ne, použijte detektor zemnice DC k prozkoumání všech DC okruhů, identifikujte podezřelé okruhy a testujte odpojením napájení.Přesné izolace poruchy:
Po identifikaci vadného okruhu použijte schémata k určení možných bodů zemnice. Testujte odpojením podezřelých terminálů. Po potvrzení aplikujte spolehlivou izolační izolaci. Těsně spolupracujte s týmy primárního zařízení pro rychlé odstranění poruchy.
Preventivní opatření k snížení incidentů zemnic DC:
Zlepšete provozní podmínky. Nainstalujte klimatizaci v oblastech s nedostatečnou teplotní regulací. Správně uzavřete konečné boxy, pouzdře mechanismu vypínače a pouzdře vypínače. Ujistěte se, že dveře skříně jsou odolné proti dešti.
Během pravidelných inspekcí nebo instalace transformátorů pečlivě zkontrolujte, zda mají plynové relé, olejové proudové relé, měřidlo hladiny oleje, teploměr a zařízení pro uvolnění tlaku správné deštníky. Ověřte bezpečnou instalaci boxů s vedením, přítomnost těsnicích gum a že sekundární kabely jsou správně vedeny a nejsou poškozené.
Využijte plánované výpadky k nahrazení zranitelných sekundárních komponentů, které jsou často provozovány nebo kontinuálně energizovány.
Odstraňte konstrukční nedostatky nebo špatnou práci. Ujistěte se, že během komise jsou sekundární okruhy kompletní – vyhněte se parazitním okruhům, smyčkám nebo křížením. Věnujte pozornost čištění a odstraňování prachu během inspekce ochrany a automatických zařízení.
Pro technologické modernizace nebo nové stavby striktně dodržujte konstrukční výkresy. Provedte důkladnou předběžnou revizi výkresů. Předejte směšování segmentů DC I/II, AC/DC a parazitních okruhů, které by mohly způsobit anomálie v DC systému.
Zpevněte provoz, údržbu a inspekci DC systémů, distribučních panelů DC a zařízení pro monitorování izolace ve všech elektrárnách. Ujistěte se, že monitorovací zařízení přesně odrážejí místa zemnice, což umožní rychlé izolování personálem údržby.
