Zašto znači MVDC zemljovanje uzrokuje greške u sustavu

Analiza i otklanjanje neispravnosti zemljanja DC sustava u pretvorima

Kada dođe do neispravnosti zemljanja DC sustava, može se klasificirati kao jednotočkovno zemljanje, višetočkovno zemljanje, petlja zemljanja ili smanjena izolacija. Jednotočkovno zemljanje dalje se dijeli na zemljanje pozitivnog pola i zemljanje negativnog pola. Zemljanje pozitivnog pola može uzrokovati pogrešnu radnju zaštite i automatskih uređaja, dok zemljanje negativnog pola može dovesti do neispunjene radnje (npr., relé zaštite ili uređaj za prekid). Kada god postoji bilo kakva neispravnost zemljanja, stvara se nova putanja zemljanja; mora se ubrzano eliminirati. U suprotnom, ako nastane druga ili dodatna točka zemljanja, može dovesti do ozbiljnih neispravnosti ili nesreća.

Pri normalnom radu, otpornost izolacije oba pola DC sustava na zemlju je 999 kΩ. Međutim, kada se vanjsko opremljeno podloži vlazi, otpornost izolacije DC sustava smanji se. Prag alarma za 220V DC sustav obično iznosi 25 kΩ, a za 110V sustav 15 kΩ. Državna mreža Hubei Maintenance Company daje veliku važnost skrivenim opasnostima zemljanja i podigla je standard alarmiranja: upozorenje se aktivira kada izolacija pada na 40 kΩ za 220V sustave i 25 kΩ za 110V sustave. To omogućuje eliminaciju skrivenih opasnosti prije nego što degradacija izolacije dovede do potpune neispravnosti zemljanja.

Nedavno, zbog dugotrajne teške vremenske prilike i produženog sezona plavih kiša s visokom vlažnošću, šest 500 kV pretvora u provinciji iskusila je različite stupnjeve smanjene izolacije DC-a ili direktnog zemljanja:

• Enshi i Anfu: izolacija pala na 40 kΩ

• Shuanghe: zemljanje pozitivnog pola

• Jiangxia: zemljanje pozitivnog pola

• Junshan: opće smanjenje izolacije

• Xian Nv Shan: pad izolacije, negativni položaj na 18 kΩ

• Xinglong: zemljanje pozitivnog pola

Analiza slučajeva nedavnih problema s izolacijom DC sustava:

(1) 500 kV Enshi & Anfu pretvor:
Uređaji za nadzor izolacije DC-a pokazali su pad izolacije na 40 kΩ. Nakon promatranja, izolacija djelomično se oporavila do prihvatljivog ranga. Na temelju prošlog iskustva, najvjerojatnija uzročna je vlaga unutar termoreleja unutar oklopne kutije mehanizma odvojnog prekidača na otvorenom.

(2) 500 kV Jiangxia pretvor:
Nakon neispravnosti zemljanja DC-a, sekundarni održavajući osoblje provjerilo je nadzornik izolacije i nisu pronašli nikakve neobične signale. Mjerenja napona na terenu pokazali su 0 V na pozitivnom polu prema zemlji. Upotrebom detektora zemljanja DC-a, neispravnost je praćena do kontakta ophođenog vlagoću u gustinskom relé-u #2 spojnice kontrolne škrinje. Nakon uklanjanja neispravnog kontakta, izolacija DC sustava se vratila na normalu.

Izazovi u otklanjanju neispravnosti zemljanja DC-a:
Lokalizacija i otklanjanje defekata zemljanja DC-a predstavlja izazov. Neispravnosti često se ponavljaju s promjenama vremenskih prilika, a točke neispravnosti su teško identificirati. Može se dogoditi i višetočkovno zemljanje. Većina nedavnih problema zemljanja bila je uzrokovana smanjenjem izolacije kontakti ili kabeli vanjske opreme. Faktori koji doprinose uključuju staranje komponenti s degradiranom izolacijom i dugotrajan kišobit koji dovodi do ulaska vlažnosti ili neispravnosti opreme.

Unapređenje sposobnosti odgovora na zemljanje DC-a:
Učinkovito otklanjanje zahtijeva koordinirani trud, standardizirane procedure i integraciju sustava operacija i održavanja (O&M):

• Sigurnosne procedure:
  Prije otklanjanja neispravnosti zemljanja DC-a, očistiti sve osoblje s relevantnih područja, posebno ono koje radi na sekundarnim krugovima. Tijekom lokalizacije i popravka neispravnosti mora biti prisutno barem dvije osobe. Spriječiti slučajno kratko spojenje DC-a ili dodatno zemljanje. Implementirati sigurnosne mjere kako bi se spriječile pogrešne radnje zaštite.

• Strategija lokalizacije neispravnosti:
  Prati se principi: mikroprocesorsko detektiranje prije ručnog; vanjsko prije unutrašnjeg; sekundarno prije primarnog; signali prije kontrole. Prvo, koristiti uredaj za nadzor izolacije DC-a za lokaciju neispravnosti. Ako su podaci netočni, nastaviti s ručnim pregledom.

• Protokol brzog odgovora:
  O&M osoblje treba odmah sakupiti poruke alarma i neobične signale s nadzornika izolacije. Sekundarna ekipa treba brzo organizirati hitne popravke. Ako nadzornik točno identificira neispravnu petlju, isključiti njenu struju i promatrati da li se izolacija oporavila. Ako ne, koristiti detektor zemljanja DC-a za skeniranje svih DC krugova, identificirati sumnjive krugove i testirati ih isključivanjem struje.

• Precizna izolacija neispravnosti:
  Kada se identificira neispravna petlja, koristiti sheme kako bi se točno identificirale moguće točke zemljanja. Testirati isključivanjem sumnjivih terminala. Nakon potvrde, primijeniti pouzdanu izolacijsku izolaciju. Tisko surađujte s timovima primarne opreme kako bi se neispravnost brzo eliminator.

Preventivne mjere za smanjenje incidenta zemljanja DC-a:

• Unaprijediti radne okruženja. Instalirati klimauređaje u područjima s nedovoljnom regulacijom temperature. Ispravno zatvoriti kutije terminala, oklopne kutije mehanizama prekidača i odvojnog prekidača. Osigurati da su vrata škrinja zaštićena od kiše.

• Tijekom redovitih pregleda ili instalacija transformatora, temeljito provjeriti imaju li gasni relé-i, relé-i protoka ulja, merilice nivoa ulja, termometri i uređaji za smanjenje tlaka odgovarajuće štitnike od kiše. Verificirati sigurnu instalaciju kutija za žice, prisutnost uskočnih guma i da su sekundarni kabeli pravilno smješteni i neovisni.

• Koristiti planirane isključivanja za zamjenu ranjivih sekundarnih komponenti na otvorenom koje se često koriste ili neprekidno energiziraju.

• Eliminirati dizajnerske greške ili lošu obradbu. Osigurati da su sekundarni krugovi kompletni tijekom komisioniranja - izbjegavati parazitske krugove, petlje ili preklope. Prijenos pažnje na čišćenje i uklanjanje prašine tijekom pregleda zaštite i automatskih uređaja.

• Za tehnička nadogradnja ili novi projekti, strogo prati konstruktivne crteže. Provoditi temeljite pregledi crteža prije početka građevine. Spriječiti miješanje segmenta I/II DC-a, AC/DC-a i parazitskih krugova koji bi mogli uzrokovati anomalije DC sustava.

• Jačanje operacija, održavanja i inspekcija DC sustava, DC raspodelnih panela i uredjaja za nadzor izolacije u svim pretvorima. Osigurati da uredjaji za nadzor točno odražavaju lokacije zemljanja, omogućujući brzo izoliranje održavajućim osobljem.