Аналіз та вирішення аварій заземлення DC-систем у підстанціях
При виникненні аварії заземлення DC-системи, її можна розподілити на одноточкове заземлення, багатоточкове заземлення, кільцеве заземлення або зниження ізоляції. Одноточкове заземлення поділяється на заземлення додатного та від'ємного полюсів. Заземлення додатного полюса може спричинити неправильну роботу систем захисту та автоматичних пристроїв, тоді як заземлення від'ємного полюса може призвести до невідповідної роботи (наприклад, реле захисту або відключаючих пристроїв). Якщо існує будь-яка аварія заземлення, вона створює новий шлях заземлення; її потрібно швидко усунути. В іншому випадку, якщо виникне друга або додаткова точка заземлення, це може призвести до серйозних аварій або несправностей.
При нормальній роботі опір ізоляції обох полюсів DC-системи до землі становить 999 кОм. Однак, коли зовнішнє обладнання отримує вологу, опір ізоляції DC-системи зменшується. Поріг сигналізації для системи 220В становить, як правило, 25 кОм, а для системи 110В — 15 кОм. Компанія "State Grid Hubei Maintenance" приділяє велику увагу прихованим аваріям заземлення та підвищила стандарти сигналізації: сигнал тривоги активується, коли опір ізоляції знижується до 40 кОм для систем 220В та 25 кОм для систем 110В. Це дозволяє усунути приховані аварії перед тим, як зниження ізоляції перетвориться на повну аварію заземлення.
Нещодавно, через тривалі сильні погодні умови та довгу сезону плесневого дощу з високою вологістю, шість 500 кВ підстанцій у провінції досвідчили різноманітне зниження ізоляції DC або безпосереднє заземлення:
Енші та Анфу: опір ізоляції знизився до 40 кОм
Шуангхе: заземлення додатного полюса
Джіангся: заземлення додатного полюса
Джуншань: загальне зниження ізоляції
Сянь Ню Шань: зниження ізоляції, від'ємний до землі 18 кОм
Сінлонг: заземлення додатного полюса
Аналіз недавніх проблем ізоляції DC-систем:
(1) 500 кВ підстанції Енші та Анфу:
Прилади моніторингу ізоляції DC показали, що опір ізоляції знизився до 40 кОм. Після спостереження, ізоляція частково відновилася до прийнятного діапазону. На основі минулого досвіду, найбільш ймовірною причиною було проникнення вологи в теплове реле в корпусах механізмів зовнішніх відключаючих пристроїв.
(2) 500 кВ підстанція Джіангся:
Після аварії заземлення DC, персонал вторинного обслуговування перевірив монітор ізоляції та не знайшов незвичайних сигналів. Полеві вимірювання напруги показали 0 В на додатному полюсі до землі. Використовуючи детектор заземлення DC, аварію виявили в засмоченому контакті реле густини в кабінеті керування №2. Після вилучення дефектного контакту, ізоляція DC-системи повернулася до норми.
Складності в виявленні та вирішенні аварій заземлення DC:
Локалізація та вирішення дефектів заземлення DC є складним завданням. Аварії часто повторюються зі зміною погоди, а точки аварій важко визначити. Може виникнути багатоточкове заземлення. Більшість останніх аварій заземлення були спричинені зниженням ізоляції контактів або кабелів зовнішнього обладнання. Спричиними факторами є старіння компонентів зі зниженням ізоляції та тривалі дощи, що призводять до проникнення вологи або виходу з ладу обладнання.
Покращення здатності відповіді на аварії заземлення DC:
Ефективне вирішення потребує координованої роботи, стандартизованих процедур та інтеграції систем обслуговування (O&M):
Правила безпеки:
Перед вирішенням аварії заземлення DC, очистіть відповідні зони від персоналу, особливо тих, хто працює на вторинних колах. Присутність принаймні двох осіб обов'язкова під час локалізації та ремонту аварії. Забороняйте випадкові короткозамкнення DC або додаткове заземлення. Реалізуйте заходи безпеки, щоб уникнути неправильних роботи систем захисту.
Стратегія локалізації аварії:
Дотримуйтесь принципів: спочатку використовуйте мікропроцесорні методи, потім ручні; спочатку зовні, потім зсередини; спочатку вторинні, потім первинні; спочатку сигнали, потім управління. Спочатку використовуйте прилад моніторингу ізоляції DC для локалізації аварії. Якщо дані неточні, переходимо до ручного огляду.
Протокол швидкої відповіді:
Персонал O&M має негайно зібрати повідомлення про тривогу та незвичайні сигнали від приладу моніторингу ізоляції. Вторинні команди повинні швидко організувати надзвичайні ремонтні роботи. Якщо монітор точно визначає дефектний коло, відключіть його живлення та спостерігайте, чи відновилася ізоляція. Якщо ні, використовуйте детектор заземлення DC для сканування всіх DC-кол, визначення підозрілих кол, та тестування відключенням живлення.
Точна локалізація аварії:
Після визначення дефектного кола, використовуйте схеми для визначення потенційних точок заземлення. Тестуйте відключенням підозрілих терміналів. Після підтвердження, застосуйте надійну ізоляційну ізоляцію. Тісно співпрацюйте з командами первинного обладнання, щоб швидко усунути аварію.
Профілактичні заходи для зменшення аварій заземлення DC:
Покращення умов експлуатації. Установіть кондиціонери в зонах з недостатнім контролем температури. Добре запечатайте термінальні коробки, корпуси механізмів відключаючих пристроїв та корпуси відключаючих пристроїв. Переконайтеся, що двері шаф захищені від дощу.
Під час регулярних перевірок або встановлення трансформаторів, тщательно перевіряйте, чи мають газові реле, масляні потокові реле, масляні рівнеміри, термометри та пристрої зниження тиску правильні захисти від дощу. Перевірте правильне встановлення коробок з проводами, наявність уплотнительних прокладок та правильне розташування та цілісність вторинних кабелів.
Використовуйте заплановані простої для заміни вразливих вторинних компонентів, які часто використовуються або постійно під напругою.
Усуньте конструктивні недоліки або погане виконання. Переконайтеся, що вторинні кола повні при пуску—унічтожте паразитні кола, кільця або перехресні з'єднання. Зверніть увагу на чистку та вилучення пилу під час перевірок систем захисту та автоматичних пристроїв.
Для технічних оновлень або нового будівництва, строго дотримуйтесь конструкторських креслень. Проведіть тщательні перевірки креслень перед будівництвом. Уникайте змішування DC I/II сегментів, AC/DC, та паразитних кол, що можуть призвести до аномалій DC-систем.
Посилення експлуатації, обслуговування та перевірки DC-систем, розподільних панелей DC та приладів моніторингу ізоляції на всіх підстанціях. Забезпечте, щоб прилади моніторингу точно відображали місця заземлення, дозволяючи швидке відокремлення персоналу обслуговування.