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直流接地引发的一次“异常”现象分析

  
评论: 更新日期:2011年07月08日

3 重复直流接地现象的解释
3.1 分析
  根据直流系统绝缘监察装置的工作原理得知,直流系统正常运行时,其正、负极对地绝缘电阻为无穷大均远远大于Rb,如(图2):


图中: R+:正极对地绝缘等效电阻;由若干无穷大电阻并联之和

  R-:负极对地绝缘等效电阻;由若干无穷大电阻并联之和,约等于R+
  Rb:直流绝缘监察的标准电阻,是人为设置的标准电阻(20K );
  R1...R4...Rn:用集中参数表示直流两极对地的模拟绝缘电阻;
   U:直流母线电压;
  U+:正级对地电压;
  U-:负极对地的电压。
  在图中的参考方向下由KVL定律得知:
  U=U++U-,当直流母线对地绝缘良好的条件下,存在R-≈R+≈∞的关系, (实际情况由于负电源延伸范围广,R-略小于R+),得出直流正负母线对地实际绝缘电阻:R=R+∥Rb≈R-∥Rb≈Rb的结论。
   当R≤Rb(检测直流回路绝缘降低的判据)时,直流绝缘监察装置发出直流母线绝缘降低的告警信号。
  由此可知:
  (1)、正极绝缘降低而负极绝缘良好时:

U 得出U->U+,而当正极直接接地时正极对地短接即:R+=0 ,得出 U+=0V,由于电源电压保持不变、所以U-=U,负极对地电压直接上升为母线电压。
  (2)同理 :负极绝缘降低时,U+> U-,而当负极直接接地时,负极对地短接,U+=U,正极对地电压直接上升为母线电压。
3.2 解释
  应用以上分析的结论来解释“直流母线接地受操作3516开关影响”的奇怪现象;由于3516开关在合闸过程出现了正极接地使U+=0V,U-=U=225V,这样就加在R-两端的电压由U/2 突然上升为电源电压U,使本来就脆弱的R-的工作条件变的更加严酷(R-此时主要指10KV馈线和电容器保护装置电源负极对地绝缘等效电阻)当R-中的某一个环节承受不了突然上升为电源电压的冲击时,便被击穿,进而演变为负极绝缘降低导致“直流接地的故障”再现,即使直流接地故障排除,因为3516开关正接地还存在,当对3516开关进行合闸时,导致直流接地现象重复出现。
   综上所述,引起直流反复接地的原因可以总结为以下几点:
   ①、3516开关在合闸过程的瞬间正极接地是造成直流接地反复出现的诱因。
   ②、MDM-B1C型保护装置电源负极对地绝缘电阻降低是造成直流接地反复出现的主要原因。
   ③、设备检修工艺不良是这次事故的导火线。
   ④、运行人员未对检修设备进行全面把关验收,便通电试验,为这次事故点燃了火种。

4 结束语
  1) 应该加强对设备检修质量的管理,进一步提高检修工艺。
  2) 设计部门对产品进行选型时,尽量选用成熟可靠且具有运行经验的大中型企业的产品,提高运行可靠性。

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