ทำไมการต่อกราวด์ MVDC ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในระบบ

การวิเคราะห์และการจัดการกับปัญหาการต่อพื้นของระบบไฟฟ้ากระแสตรงในสถานีไฟฟ้า

เมื่อมีปัญหาการต่อพื้นของระบบไฟฟ้ากระแสตรงเกิดขึ้น สามารถแบ่งออกเป็นการต่อพื้นจุดเดียว การต่อพื้นหลายจุด การต่อพื้นวงจรป้อนกลับ หรือการลดความต้านทานฉนวน ปัญหาการต่อพื้นจุดเดียวสามารถแบ่งได้อีกว่าเป็นการต่อพื้นที่ขั้วบวกและขั้วลบ การต่อพื้นที่ขั้วบวกอาจทำให้เกิดการทำงานผิดพลาดของอุปกรณ์ป้องกันและอุปกรณ์อัตโนมัติ ในขณะที่การต่อพื้นที่ขั้วลบอาจทำให้ไม่ทำงาน (เช่น อุปกรณ์ป้องกันหรืออุปกรณ์กระตุ้น) ถ้ามีการต่อพื้นใด ๆ เกิดขึ้น จะสร้างเส้นทางต่อพื้นใหม่ ต้องกำจัดอย่างรวดเร็ว ถ้ามีการต่อพื้นที่สองหรือมากกว่าเกิดขึ้น มันอาจนำไปสู่ปัญหาร้ายแรงหรืออุบัติเหตุ

ในการทำงานปกติ ความต้านทานฉนวนของขั้วบวกและขั้วลบของระบบไฟฟ้ากระแสตรงต่อพื้นคือ 999 kΩ แต่เมื่ออุปกรณ์ภายนอกชื้น ความต้านทานฉนวนของระบบไฟฟ้ากระแสตรงจะลดลง ระดับการแจ้งเตือนสำหรับระบบไฟฟ้ากระแสตรง 220V คือ 25 kΩ และ 15 kΩ สำหรับระบบ 110V บริษัทบำรุงรักษา State Grid Hubei ให้ความสำคัญกับอันตรายจากการต่อพื้นและได้เพิ่มมาตรฐานการแจ้งเตือน: จะมีการเตือนเมื่อความต้านทานฉนวนลดลงเหลือ 40 kΩ สำหรับระบบ 220V และ 25 kΩ สำหรับระบบ 110V ซึ่งช่วยให้สามารถกำจัดอันตรายก่อนที่ความต้านทานฉนวนจะลดลงจนกลายเป็นการต่อพื้นเต็มรูปแบบ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ เนื่องจากสภาพอากาศเลวร้ายและฤดูกาลฝนที่ยาวนานพร้อมความชื้นสูง หกสถานีไฟฟ้า 500 kV ในจังหวัดได้ประสบกับปัญหาการลดความต้านทานฉนวนของระบบไฟฟ้ากระแสตรงหรือการต่อพื้นโดยตรงในระดับต่าง ๆ:

• Enshi และ Anfu: ความต้านทานฉนวนลดลงเหลือ 40 kΩ

• Shuanghe: การต่อพื้นที่ขั้วบวก

• Jiangxia: การต่อพื้นที่ขั้วบวก

• Junshan: การลดความต้านทานฉนวนโดยรวม

• Xian Nv Shan: ความต้านทานฉนวนลดลง ขั้วลบที่ต่อพื้น 18 kΩ

• Xinglong: การต่อพื้นที่ขั้วบวก

การวิเคราะห์กรณีปัญหาการต้านทานฉนวนของระบบไฟฟ้ากระแสตรงในระยะหลัง:

(1) สถานีไฟฟ้า 500 kV Enshi & Anfu:
อุปกรณ์ตรวจสอบความต้านทานฉนวนแสดงว่าความต้านทานฉนวนลดลงเหลือ 40 kΩ หลังจากการสังเกต ความต้านทานฉนวนบางส่วนกลับคืนสู่ระดับที่ยอมรับได้ จากประสบการณ์ในอดีต สาเหตุที่คาดว่าน่าจะเกิดจากความชื้นที่เข้าไปในรีเลย์ความร้อนภายในกล่องควบคุมสวิตช์แยกภายนอก

(2) สถานีไฟฟ้า 500 kV Jiangxia:
หลังจากเกิดปัญหาการต่อพื้นของระบบไฟฟ้ากระแสตรง พนักงานบำรุงรักษาระดับสองตรวจสอบอุปกรณ์ตรวจสอบความต้านทานฉนวนและไม่พบสัญญาณผิดปกติ การวัดแรงดันไฟฟ้าในสนามแสดงว่าแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวกต่อพื้นเท่ากับ 0 V โดยใช้เครื่องตรวจจับการต่อพื้นกระแสตรง พบว่าปัญหาเกิดจากคอนแทคที่ชื้นภายในรีเลย์ความหนาแน่นของตู้ควบคุมสาย #2 หลังจากนำคอนแทคที่ชำรุดออกไป ความต้านทานฉนวนของระบบไฟฟ้ากระแสตรงกลับสู่ภาวะปกติ

ความท้าทายในการแก้ไขปัญหาการต่อพื้นของระบบไฟฟ้ากระแสตรง:
การค้นหาและจัดการกับปัญหาการต่อพื้นของระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นเรื่องที่ยาก ปัญหาเหล่านี้มักจะเกิดขึ้นซ้ำ ๆ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ และจุดเกิดปัญหายากที่จะระบุ นอกจากนี้ยังอาจเกิดการต่อพื้นหลายจุด ปัญหาการต่อพื้นล่าสุดส่วนใหญ่เกิดจากความต้านทานฉนวนที่ลดลงในคอนแทคหรือสายเคเบิลภายนอก ปัจจัยที่ส่งเสริมคือส่วนประกอบที่เสื่อมสภาพและความต้านทานฉนวนที่ลดลง ตลอดจนฝนที่ตกต่อเนื่องทำให้เกิดความชื้นหรืออุปกรณ์เสียหาย

การเพิ่มความสามารถในการตอบสนองต่อปัญหาการต่อพื้นของระบบไฟฟ้ากระแสตรง:
การจัดการที่มีประสิทธิภาพต้องอาศัยความร่วมมือ การปฏิบัติตามขั้นตอนมาตรฐาน และการบูรณาการระบบการดำเนินงานและการบำรุงรักษา (O&M):

• ขั้นตอนความปลอดภัย:
  ก่อนจัดการกับปัญหาการต่อพื้นของระบบไฟฟ้ากระแสตรง ต้องเคลียร์พนักงานออกจากพื้นที่ที่เกี่ยวข้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่ทำงานบนวงจรรอง ต้องมีพนักงานอย่างน้อยสองคนระหว่างการค้นหาและซ่อมแซมปัญหา ป้องกันการเกิดการต่อพื้นหรือการต่อพื้นเพิ่มเติมโดยไม่ตั้งใจ ดำเนินมาตรการความปลอดภัยเพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาดของอุปกรณ์ป้องกัน

• กลยุทธ์การค้นหาปัญหา:
  ปฏิบัติตามหลักการ: ใช้การตรวจจับด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ก่อน แล้วจึงใช้การตรวจจับด้วยมือ ภายนอกก่อนภายใน วงจรรองก่อนวงจรหลัก สัญญาณก่อนควบคุม ก่อนอื่น ใช้อุปกรณ์ตรวจสอบความต้านทานฉนวนของระบบไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อค้นหาปัญหา ถ้าข้อมูลไม่แม่นยำ ดำเนินการตรวจจับด้วยมือ

• โปรโตคอลการตอบสนองอย่างรวดเร็ว:
  พนักงาน O&M ต้องรวบรวมข้อความแจ้งเตือนและสัญญาณผิดปกติจากอุปกรณ์ตรวจสอบความต้านทานฉนวนทันที ทีมงานรองควรจัดการซ่อมแซมฉุกเฉินอย่างรวดเร็ว ถ้าอุปกรณ์ตรวจสอบระบุวงจรที่ผิดปกติได้อย่างถูกต้อง ให้ตัดไฟฟ้าของวงจรนั้นและสังเกตว่าความต้านทานฉนวนกลับสู่ภาวะปกติหรือไม่ ถ้าไม่ ให้ใช้เครื่องตรวจจับการต่อพื้นกระแสตรงเพื่อสแกนวงจรกระแสตรงทั้งหมด ระบุวงจรที่สงสัย และทดสอบโดยการตัดไฟฟ้า

• การแยกปัญหาอย่างแม่นยำ:
  เมื่อระบุวงจรที่ผิดปกติได้ ให้ใช้แผนผังวงจรเพื่อระบุจุดต่อพื้นที่เป็นไปได้ ทดสอบโดยการตัดคอนแทคที่สงสัย หลังจากยืนยันแล้ว ให้ใช้ฉนวนที่เชื่อถือได้เพื่อแยกปัญหา ประสานงานอย่างใกล้ชิดกับทีมงานอุปกรณ์หลักเพื่อกำจัดปัญหาอย่างรวดเร็ว

มาตรการป้องกันเพื่อลดอุบัติเหตุการต่อพื้นของระบบไฟฟ้ากระแสตรง:

• ปรับปรุงสภาพแวดล้อมการทำงาน ติดตั้งแอร์ในพื้นที่ที่ควบคุมอุณหภูมิไม่เหมาะสม ปิดผนึกกล่องคอนแทค กล่องควบคุมสวิตช์ และกล่องสวิตช์แยกอย่างเหมาะสม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าประตูตู้กันฝนได้

• ระหว่างการตรวจสอบประจำหรือการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า ตรวจสอบอย่างละเอียดว่ารีเลย์แก๊ส รีเลย์ไหลของน้ำมัน เครื่องวัดระดับน้ำมัน เครื่องวัดอุณหภูมิ และอุปกรณ์ระบายแรงดันมีฝาป้องกันฝนหรือไม่ ตรวจสอบการติดตั้งกล่องคอนแทค แผ่นปิดผนึก และการวางสายเคเบิลรองอย่างเหมาะสมและไม่เสียหาย

• ใช้โอกาสการปิดไฟตามกำหนดเพื่อเปลี่ยนส่วนประกอบรองภายนอกที่ใช้งานบ่อยหรือมีการจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง

• กำจัดข้อผิดพลาดในการออกแบบหรือการทำงานที่ไม่ดี ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรรองครบถ้วนในการดำเนินการ—หลีกเลี่ยงวงจรพาราไซต์ วงจรป้อนกลับ หรือวงจรข้าม ให้ความสนใจในการทำความสะอาดและการกำจัดฝุ่นระหว่างการตรวจสอบอุปกรณ์ป้องกันและอุปกรณ์อัตโนมัติ

• สำหรับการอัปเกรดเทคโนโลยีหรือการก่อสร้างใหม่ ปฏิบัติตามแผนภาพการออกแบบอย่างเคร่งครัด ทำการตรวจสอบแผนภาพก่อนการก่อสร้างอย่างละเอียด ป้องกันการผสมผสานระหว่างระบบ I/II ของระบบไฟฟ้ากระแสตรง การผสมผสานระหว่าง AC/DC และวงจรพาราไซต์ที่อาจทำให้เกิดปัญหาของระบบไฟฟ้ากระแสตรง

• เสริมสร้างการดำเนินงาน การบำรุงรักษา และการตรวจสอบระบบไฟฟ้ากระแสตรง แผงกระจายไฟฟ้ากระแสตรง และอุปกรณ์ตรวจสอบความต้านทานฉนวนในสถานีไฟฟ้าทั้งหมด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ตรวจสอบสามารถสะท้อนตำแหน่งการต่อพื้นได้อย่างแม่นยำ ทำให้พนักงานบำรุงรักษาสามารถแยกปัญหาได้อย่างรวดเร็ว