Bakit Nagdudulot ng mga System Fault ang MVDC Grounding?

Pagsusuri at Pag-aayos ng mga Sakit sa Grounding ng DC System sa mga Substation

Kapag nangyari ang isang grounding fault sa DC system, ito ay maaaring ikategorya bilang single-point grounding, multi-point grounding, loop grounding, o reduced insulation. Ang single-point grounding ay mas lalo pa na hinahati sa positive-pole at negative-pole grounding. Ang positive-pole grounding maaaring magdulot ng maling operasyon ng proteksyon at mga automatic device, samantalang ang negative-pole grounding maaaring magresulta sa pagkakamali sa operasyon (halimbawa, relay protection o tripping devices). Kapag mayroong anumang ground fault, ito ay gumagawa ng bagong ground path; kailangan itong agad na tanggalin. Kung hindi, kapag nagkaroon ng ikalawang o karagdagang ground, maaari itong magdulot ng seryosong sakit o aksidente.

Sa normal na operasyon, ang resistance ng insulasyon ng parehong positive at negative poles ng DC system sa ground ay 999 kΩ. Gayunpaman, kapag namataan ang outdoor equipment, bumababa ang resistance ng insulasyon ng DC system. Ang threshold ng alarm para sa 220V DC system ay tipikal na 25 kΩ, at 15 kΩ para sa 110V system. Ang State Grid Hubei Maintenance Company ay nagbibigay ng mataas na importansya sa mga hidden danger ng grounding at itinaas ang standard ng alarm: inuulat ang warning kapag bumaba ang insulasyon sa 40 kΩ para sa 220V systems at 25 kΩ para sa 110V systems. Ito ay nagbibigay ng pagkakataon upang alisin ang mga hidden danger bago magdevelop ang degradation ng insulasyon sa full ground fault.

Kamakailan, dahil sa matagal na malubhang panahon at extended plum rain season na may mataas na humidity, anim na 500 kV substation sa probinsya ay naranasan ang iba't ibang antas ng pagbaba ng insulasyon ng DC o direktang grounding:

• Enshi at Anfu: bumaba ang insulasyon hanggang 40 kΩ

• Shuanghe: positive-pole grounding

• Jiangxia: positive-pole grounding

• Junshan: pangkalahatang pagbaba ng insulasyon

• Xian Nv Shan: bumaba ang insulasyon, negative-to-ground sa 18 kΩ

• Xinglong: positive-pole grounding

Case Analysis ng Kamakailang Mga Isyu sa Insulasyon ng DC System:

(1) 500 kV Enshi & Anfu Substations:
Ipinaliwanag ng mga device ng monitoring ng insulasyon ng DC na bumaba ang insulasyon hanggang 40 kΩ. Matapos ang obserbasyon, bahagyang bumawi ang insulasyon sa isang tanggap na range. Batay sa nakaraang karanasan, ang posible na sanhi ay ang pumasok na tubig sa thermal relay sa loob ng mga enclosure ng outdoor disconnect switch mechanism.

(2) 500 kV Jiangxia Substation:
Matapos ang isang grounding fault sa DC, sinuri ng secondary maintenance personnel ang insulasyon monitor at hindi natuklasan ang anumang abnormal na signal. Ang mga sukat ng voltage sa lugar ay ipinakita na 0 V sa positive pole to ground. Gamit ang DC grounding detector, natuklasan ang fault sa isang contact na naapektuhan ng tubig sa density relay ng #2 bus tie control cabinet. Matapos alisin ang faulty contact, bumalik ang insulasyon ng DC system sa normal.

Mga Hamon sa Pag-aayos ng DC Grounding:
Ang paghahanap at pag-aayos ng mga defect sa DC grounding ay mahirap. Minsan, umuulit ang mga fault dahil sa pagbabago ng panahon, at mahirap matukoy ang mga punto ng fault. Maaari ring mangyari ang multi-point grounding. Ang karamihan sa kamakailang mga isyu sa grounding ay dulot ng pagbaba ng insulasyon sa mga contact o cable ng outdoor equipment. Ang mga kontribuyente rito ay kinabibilangan ng aging components na may degraded insulasyon at matagal na ulan na nagdudulot ng pumasok na tubig o pagkakamali ng equipment.

Pagpapalakas ng Response Capability sa DC Grounding:
Kailangan ng koordinadong pagkilos, standardized na proseso, at integrasyon ng operation at maintenance (O&M) systems:

• Safety Procedures:
  Bago ang pag-aayos ng DC ground fault, ilinawan ang lahat ng personal mula sa mga relevant na lugar, lalo na ang mga nasa secondary circuits. Dapat dalawang personnel ang naroroon sa panahon ng paghahanap at pag-aayos ng fault. Iwasan ang accidental na DC short circuit o karagdagang grounding. Ipakilala ang mga safety measures upang iwasan ang maling operasyon ng proteksyon.

• Fault Location Strategy:
  Sundin ang mga prinsipyo: microprocessor-based detection muna, pagkatapos manual; external bago internal; secondary bago primary; signals bago control. Una, gamitin ang DC insulation monitoring device upang makahanap ng fault. Kung hindi tama ang data, magpatuloy sa manual inspection.

• Rapid Response Protocol:
  Dapat agad na kumolekta ng mga alarm message at abnormal signals mula sa insulation monitor ang O&M staff. Ang secondary teams ay dapat mabilis na mag-organize ng emergency repairs. Kung ang monitor ay tama ang pag-identify ng faulty circuit, idisconnect ang power nito at obserbahan kung bumabalik ang insulasyon. Kung hindi, gamitin ang DC grounding detector upang iscan ang lahat ng DC circuits, identify ang suspect circuits, at testin ang power disconnection.

• Precise Fault Isolation:
  Pagkatapos ma-identify ang faulty circuit, gamitin ang schematics upang makahanap ng potential na grounding points. Testin ang pag-disconnect ng suspected terminals. Pagkatapos ng confirmation, ipakilala ang reliable na insulasyon isolation. Mag-coordinate nang mabuti sa primary equipment teams upang agad na alisin ang fault.

Preventive Measures upang Bawasan ang Mga Incidents ng DC Grounding:

• I-improve ang mga operating environments. I-install ang air conditioning sa mga lugar na may inadequate na temperature control. Siguruhin ang proper na sealing ng terminal boxes, switch mechanism enclosures, at disconnect switch enclosures. Siguruhin na ang mga cabinet doors ay rainproof.

• Sa regular na inspections o transformer installations, siguruhin na thorough na sinusuri kung ang mga gas relays, oil flow relays, oil level gauges, thermometers, at pressure relief devices ay may proper na rain shields. Tiyakin ang secure na installation ng wiring box, presence ng sealing gaskets, at ang secondary cables ay properly routed at walang damage.

• Gamitin ang scheduled outages upang palitan ang mga vulnerable na outdoor secondary components na madalas ginagamit o patuloy na energized.

• Alisin ang mga design flaws o poor workmanship. Siguruhin na complete ang secondary circuits sa panahon ng commissioning—iwasan ang parasitic circuits, loops, o crossovers. Pansinin ang cleaning at dust removal sa panahon ng protection at automatic device inspections.

• Para sa technical upgrades o new construction, sumunod nang maigsi sa design drawings. Gumanap ng thorough na pre-construction drawing reviews. Iprevented ang DC I/II segment mixing, AC/DC mixing, at parasitic circuits na maaaring magdulot ng anomaly sa DC system.

• Palakasin ang operation, maintenance, at inspection ng DC systems, DC distribution panels, at insulation monitoring devices sa lahat ng substations. Siguruhin na accurately reflect ang mga monitoring devices ang mga lokasyon ng grounding, na nagbibigay ng oportunidad sa maintenance personnel na mabilis na i-isolate.