Bakit Nagdudulot ng mga System Fault ang MVDC Grounding?

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

Kapag nangyari ang kaputanan sa grounding ng sistema ng DC, ito ay maaaring ikategorya bilang single-point grounding, multi-point grounding, loop grounding, o bawas na insulation. Ang single-point grounding ay mas pinadali pa sa positive-pole at negative-pole grounding. Ang positive-pole grounding maaaring magdulot ng maling operasyon ng proteksyon at automatic devices, samantalang ang negative-pole grounding maaaring magresulta sa hindi pag-operate (halimbawa, relay protection o tripping devices). Kapag may ground fault, ito ay gumagawa ng bagong ruta ng grounding; kailangan itong alisin agad. Kung hindi, kapag nagkaroon ng pangalawang o karagdagang grounding, maaari itong magdulot ng seryosong kaputanan o aksidente.

Sa normal na operasyon, ang resistance ng insulation ng parehong positive at negative poles ng sistema ng DC sa lupa ay 999 kΩ. Gayunpaman, kapag lumubid ang mga equipment sa labas, bumababa ang resistance ng insulation ng sistema ng DC. 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 pamantayan ng alarm: ina-activate ang warning kapag bumaba ang insulation sa 40 kΩ para sa 220V systems at 25 kΩ para sa 110V systems. Ito ay nagbibigay-daan upang maalis ang mga panganib bago ang degradation ng insulation magbalik-tanaw sa buong ground fault.

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

• Enshi at Anfu: bumaba ang insulation sa 40 kΩ

• Shuanghe: positive-pole grounding

• Jiangxia: positive-pole grounding

• Junshan: pangkalahatang bawas ng insulation

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

• Xinglong: positive-pole grounding

Pagsusuri ng Kasong May Bagong Insulation Issues sa DC System:

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

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

Mga Hamon sa Paggamot ng DC Grounding:
Ang paghahanap at paggamot ng mga kaputanan sa DC grounding ay mahirap. Minsan, umuulit ang mga kaputanan dahil sa pagbabago ng panahon, at mahirap makilala ang mga punto ng kaputanan. Maaari ring mangyari ang multi-point grounding. Ang karamihan sa mga kamakailang kaputanan sa grounding ay dahil sa bawas na insulation sa mga contact o cable ng outdoor equipment. Ang mga kontribuyente rito ay ang pagtanda ng mga komponente na may bawas na insulation at matagal na ulan na nagdudulot ng pagpasok ng tubig o pagkasira ng equipment.

Pagpapatibay ng Kapabilidad sa Pagtugon sa DC Grounding:
Ang epektibong paggamot nangangailangan ng koordinadong pagsisikap, standard na proseso, at integrasyon ng mga sistema ng operation at maintenance (O&M):

• Safety Procedures:
  Bago gamutin ang DC ground fault, ilihim ang lahat ng tao mula sa mga relevant na lugar, lalo na ang mga nasa secondary circuits. Dapat dalawang tao ang naroroon sa panahon ng paghahanap at paggamot ng kaputanan. 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 makilala ang kaputanan. Kung hindi tama ang data, magpatuloy sa manual inspection.

• Rapid Response Protocol:
  Kailangan ng O&M staff na agad na kumolekta ng mga alarm messages at abnormal signals mula sa insulation monitor. Ang secondary teams ay dapat mabilis na mag-organize ng emergency repairs. Kung tama ang pag-identify ng monitor sa faulty circuit, i-disconnect ang power nito at obserbahan kung bumabawi ang insulation. Kung hindi, gamitin ang DC grounding detector upang iscan ang lahat ng DC circuits, makilala ang suspect circuits, at suriin sa pamamagitan ng pag-disconnect ng power.

• Precise Fault Isolation:
  Matapos makilala ang faulty circuit, gamitin ang mga schematic upang makilala ang potensyal na puntos ng grounding. Suriin sa pamamagitan ng pag-disconnect ng suspected terminals. Matapos makumpirma, ipakilala ang reliable na insulation isolation. Makipagtulungan nang malapit sa primary equipment teams upang mabilis na alisin ang kaputanan.

Mga Preventive Measures Upang Bawasan ang Mga Insidente ng DC Grounding:

• Ipaglaban ang mga operating environment. I-install ang air conditioning sa mga lugar na may hindi sapat na temperature control. Siguruhin na maayos na sealed ang mga terminal boxes, switch mechanism enclosures, at disconnect switch enclosures. Tiyakin na ang mga cabinet doors ay waterproof.

• Sa regular na inspeksyon o installation ng transformer, suriin nang maigi kung ang mga gas relays, oil flow relays, oil level gauges, thermometers, at pressure relief devices ay may tamang rain shields. Tiyakin ang maayos na pag-install ng wiring box, presence ng sealing gaskets, at ang mga secondary cables ay maayos na routed at hindi nasira.

• 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 mahinang workmanship. Siguruhin na kompleto ang mga secondary circuits sa panahon ng commissioning—iwasan ang parasitic circuits, loops, o crossovers. Magbigay ng pansin sa pagsisikat at pagsisilbing sa mga inspeksyon ng proteksyon at automatic devices.

• Para sa technical upgrades o bagong construction, sundin nang maigsi ang mga design drawings. Gumanap ng maigi sa pre-construction drawing reviews. Iwasan ang DC I/II segment mixing, AC/DC mixing, at parasitic circuits na maaaring magdulot ng anomaly sa sistema ng DC.

• Palakasin ang operation, maintenance, at inspeksyon ng mga sistema ng DC, DC distribution panels, at insulation monitoring devices sa lahat ng mga substation. Siguruhin na ang mga monitoring devices ay maayos na ipinapakita ang mga lokasyon ng grounding, na nagbibigay-daan sa mabilis na isolation ng mga maintenance personnel.