核心詞：KVVP4 控制 電纜 批發(fā) 
　　變電站直流系統(tǒng)為斷路器分合閘及二次回路繼保設(shè)備、故障照明等重要負(fù)載提供直流電源。系統(tǒng)主回路一般由交流電源、充電裝置、蓄電池組、降壓裝置、直流母線以及饋線部分組成,其監(jiān)控系統(tǒng)又由主監(jiān)控、絕緣監(jiān)測(cè)裝置、交流監(jiān)測(cè)裝置、蓄電池巡檢裝置等組成。由于整個(gè)直流電源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成復(fù)雜、線路分支多,因此在實(shí)際運(yùn)行中容易發(fā)生由誤接線、誤操作、裝置性能下降等情況導(dǎo)致的絕緣接地、直流互竄等故障。如不能及時(shí)排查,將會(huì)給直流系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備帶來極大危害,影響直流系統(tǒng)乃至整個(gè)變電站的安全運(yùn)行。其中,兩段直流母線分列運(yùn)行是220kV及以上重要變電站的常用直流電源模式,較單一直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,也更易引起直流互竄故障?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用外接儀表測(cè)試或由絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè),但是存在接線復(fù)雜、缺少直流互竄檢測(cè)功能、互竄故障誤報(bào)或是檢測(cè)過程中對(duì)直流系統(tǒng)產(chǎn)生干擾等問題。
　　1、KVVP4*2.5屏蔽控制電纜批發(fā):如何及時(shí)準(zhǔn)確地確定故障類型
　　如何及時(shí)準(zhǔn)確判定故障類型、定位故障點(diǎn)、計(jì)算互竄電阻是目前研究的技術(shù)難點(diǎn)。
　　2、KVVP4*2.5屏蔽控制電纜批發(fā):要求兩段直流母線保持絕緣
　　在重要變電站中通常會(huì)設(shè)置兩套直流電源系統(tǒng),正常運(yùn)行狀態(tài)下相互獨(dú)立,兩段直流母線要求保持絕緣。但在實(shí)際運(yùn)行中,常常會(huì)因?yàn)楦鞣N因素而出現(xiàn)電氣連接,形成直流互竄現(xiàn)象,也稱為環(huán)網(wǎng)故障。在變電站新建、擴(kuò)建或改造施工過程中,負(fù)荷電源會(huì)被同時(shí)接入兩段直流系統(tǒng)中,形成寄生回路,產(chǎn)生直流互竄故障。運(yùn)行維護(hù)人員在進(jìn)線電力負(fù)荷操作時(shí),需將同一負(fù)荷中的兩段母線開關(guān)同時(shí)合上,然后再斷開其中一路開關(guān),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)母線切換,如果誤操作沒有斷開其中一路開關(guān),兩段直流系統(tǒng)便會(huì)發(fā)生并列運(yùn)行,形成環(huán)網(wǎng)。在原有的直流系統(tǒng)工作狀態(tài)下,再加入另一套直流系統(tǒng),分配給新建直流系統(tǒng)的電力負(fù)荷就會(huì)與原始的直流系統(tǒng)發(fā)生電氣連接的狀況,從而導(dǎo)致直流互竄故障。
　　3、KVVP4*2.5屏蔽控制電纜批發(fā):同一根電纜中有兩套直流系統(tǒng)
　　在同一根電纜中有兩套直流系統(tǒng),當(dāng)分別屬于兩段母線的電纜之間絕緣材料出現(xiàn)問題時(shí),將導(dǎo)致直流互竄故障。某些二次設(shè)備由兩套直流系統(tǒng)供電(互為備用),由于裝置內(nèi)部沒有絕緣隔離導(dǎo)致直流互竄故障。
　　4、KVVP4*2.5屏蔽控制電纜批發(fā):造成更嚴(yán)重的事故
　　直流饋線電路中若出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)故障,可能導(dǎo)致饋線燒毀,甚至引起火災(zāi),造成更大事故。導(dǎo)致兩段蓄電池并列運(yùn)行,從而產(chǎn)生巨大環(huán)流,出現(xiàn)發(fā)熱情況,甚至可能引起火災(zāi),同時(shí)會(huì)加速蓄電池老化,降低使用壽命。一點(diǎn)接地時(shí)不發(fā)出接地告警,或當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí),兩段直流系統(tǒng)同時(shí)發(fā)出接地告警,無(wú)法區(qū)分故障位置;而接地故障也會(huì)引發(fā)操作電源的誤動(dòng)作。
　　5、KVVP4*2.5屏蔽控制電纜批發(fā):一點(diǎn)接地可能引起繼電保護(hù)動(dòng)作
　　導(dǎo)致直流系統(tǒng)整體分布電容增大,一點(diǎn)接地時(shí)可能引起繼電保護(hù)動(dòng)作。引起設(shè)備拒動(dòng)、空開極差配合失效等。因此,國(guó)家相關(guān)部門對(duì)直流互竄環(huán)網(wǎng)問題愈發(fā)重視,在新的絕緣技術(shù)規(guī)范中已明確提出直流電源監(jiān)測(cè)必須對(duì)直流互竄故障進(jìn)行告警和保護(hù),并能選出直流互竄的故障支路。文章分析研究?jī)商字绷飨到y(tǒng)互竄故障的四種典型狀況,分別為兩段母線的正-正極互竄、負(fù)-負(fù)極互竄、正-負(fù)極互竄、負(fù)-正極互竄。不同類型的等效電路示意圖如圖1所示。正-負(fù)極互竄和負(fù)-正極互竄表現(xiàn)為直流一段母線與直流二段母線的正負(fù)或負(fù)正極形成回路,使兩段直流電源端電壓增加一倍即U=2U1=2U2。
　　6、KVVP4*2.5屏蔽控制電纜批發(fā):兩套直流電力環(huán)網(wǎng)故障檢測(cè)方法是一種能準(zhǔn)確判斷直流互竄類型
　　對(duì)兩套直流電源環(huán)網(wǎng)故障的檢測(cè)方法,是一種可提供直流互竄類型判斷和準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)、精確計(jì)算互竄電阻的新型方法,具有在線監(jiān)測(cè)功能,可及時(shí)排除直流互竄故障隱患。直流互竄檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理是由兩套絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)對(duì)兩段母線電壓進(jìn)行檢測(cè),并通過饋線從機(jī)模塊對(duì)漏電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。該系統(tǒng)定時(shí)啟動(dòng)直流互竄檢測(cè),自動(dòng)對(duì)絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)內(nèi)部電路橋進(jìn)行投切,使兩段絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)聯(lián)絡(luò)配合檢測(cè),完成對(duì)互竄類型的判定,確定故障是否存在。
　　7、KVVP4*2.5屏蔽控制電纜批發(fā):選擇直流竄流故障的饋線支路
　　絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)與饋線從機(jī)模塊進(jìn)行通訊,根據(jù)饋線從機(jī)檢測(cè)到的漏電流進(jìn)而選取發(fā)生直流互竄故障的饋線支路。直流互竄檢測(cè)系統(tǒng)原理如圖2所示。直流互竄類型的判定方法是通過絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)裝置在一段直流母線引入互竄檢測(cè)橋,再將二段直流母線正負(fù)極依次連接到互竄檢測(cè)橋中心點(diǎn),礦用電纜產(chǎn)生不同的中點(diǎn)電壓,對(duì)比前后接入的二段直流母線正負(fù)極到一段檢測(cè)橋的中點(diǎn)電壓,預(yù)判當(dāng)前系統(tǒng)的直流互竄類型。切斷PE至二段母線絕緣裝置的檢測(cè)模擬地AGND的連接,如圖3所示,將圖中K1斷開。此項(xiàng)操作目的是避免受二段母線回路分流影響,使下一流程中互竄檢測(cè)橋引入系統(tǒng)后,可以通過電路節(jié)點(diǎn)電流流入和流出相等原理構(gòu)建等效方程式。圖3中絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)閉合K2繼電器觸點(diǎn),將直流二段母線正極與直流一段母線互竄檢測(cè)橋的中點(diǎn)形成電氣連接,注意此時(shí)務(wù)必保證直流二段母線負(fù)極與一段母線互竄檢測(cè)橋中點(diǎn)間是斷開的,K2繼電器線圈閉合,K3繼電器線圈斷開,此時(shí)可計(jì)算得到中點(diǎn)電壓U0,一段母線正負(fù)對(duì)地電壓U1+、U1-。圖3中絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)閉合K3繼電器觸點(diǎn),將直流二段母線負(fù)極與直流一段母線互竄檢測(cè)橋的中點(diǎn)形成電氣連接,注意此時(shí)務(wù)必保證直流二段母線正極到一段母線互竄檢測(cè)橋中點(diǎn)間一定是斷開的,K3繼電器線圈閉合,K2繼電器線圈斷開,同理可得到中點(diǎn)電壓和一段母線正負(fù)對(duì)地電壓。根據(jù)由檢測(cè)流程2、3分別得到的中點(diǎn)電壓U0值和正負(fù)類型,從而預(yù)判當(dāng)前互竄環(huán)路類型,用于構(gòu)建等效電路圖。根據(jù)大量的測(cè)試和驗(yàn)證數(shù)據(jù)證明,通過建立等效方程式,計(jì)算等效互竄電阻與實(shí)際故障電阻相符,可以準(zhǔn)確判斷直流互竄故障的存在。當(dāng)預(yù)判母線互竄環(huán)路類型為一段正極與二段正極互竄類型,該互竄類型中二段正母線引入一段互竄橋中點(diǎn)的等效電路示意圖如圖4所示。式中:i1為一段母線正極流入平衡橋正極的電流,R1為平衡橋正極電阻;i2為二段母線正極流入到平衡橋中點(diǎn)電流;i3為平衡橋中點(diǎn)通平衡橋負(fù)極電阻過R2流入到一段母線負(fù)極的電流;Rx為互竄等效電阻;U0為平衡橋中點(diǎn)電壓;Ua和Ub為一段母線正負(fù)對(duì)地電壓。由上面方程式可求該互竄類型的等效互竄電阻值Rx,絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)設(shè)置的母線互竄電阻限值R1已知,如果Rx?燮R1,則存在互竄環(huán)路,且為正-正極類型互竄;反之,則判定當(dāng)前系統(tǒng)不存在互竄環(huán)路。當(dāng)預(yù)判母線互竄環(huán)路類型為一段負(fù)極與二段負(fù)極互竄類型,該互竄類型中二段負(fù)極母線引入一段互竄橋中點(diǎn)的等效電路示意圖如圖5所示。

式中:U1為平衡橋中點(diǎn)電壓;Um和Un為一段母線正負(fù)對(duì)地電壓。由上式可求出等效互竄電阻值Rx,如果Rx?燮R1,則判定當(dāng)前系統(tǒng)存在互竄環(huán)路,且為負(fù)-負(fù)極類型互竄;反之,則判定當(dāng)前系統(tǒng)不存在互竄環(huán)路。當(dāng)預(yù)判母線互竄環(huán)路類型為一段正極與二段負(fù)極互竄類型,該互竄類型中二段負(fù)極母線引入一段互竄橋中點(diǎn)的等效電路示意圖如圖6所示。由上式可求出等效互竄電阻值Rx,如果Rx?燮R1,則判定當(dāng)前系統(tǒng)存在互竄環(huán)路,且為正-負(fù)極類型互竄;反之則判定當(dāng)前系統(tǒng)不存在互竄環(huán)路。預(yù)判母線互竄環(huán)路類型為一段負(fù)極與二段正極互竄類型,該互竄類型中二段正母線引入一段互竄橋中點(diǎn)的等效電路圖如圖7所示。由方程式可求該互竄類型的等效互竄電阻值Rx,絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)設(shè)置的母線互竄電阻限值R1已知,如果Rx?燮R1,則判定當(dāng)前系統(tǒng)存在互竄環(huán)路,且為負(fù)-正極類型互竄;反之則判定當(dāng)前系統(tǒng)不存在互竄環(huán)路。在對(duì)直流互竄類型和互竄阻值進(jìn)行準(zhǔn)確判定和計(jì)算后,絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)與饋線從機(jī)聯(lián)絡(luò)通信配合,一段絕緣主機(jī)下發(fā)廣播命令告知一段母線的所有從機(jī)進(jìn)行相應(yīng)類型的支路輪詢選線,如一段母線為正極環(huán)路,則進(jìn)行正極選線,反之進(jìn)行負(fù)極選線,與此同時(shí)一段主機(jī)同樣通過聯(lián)絡(luò)口告知二段絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī),當(dāng)前二段母線絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)的環(huán)路類型,二段母線絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)收到命令后,對(duì)其所有從機(jī)進(jìn)行選線命令的廣播下發(fā),所有從機(jī)通過漏電流檢測(cè)法,輪詢所有支路的漏電流,并判定與互竄環(huán)路時(shí)的漏電限值比較,對(duì)兩段饋線環(huán)路的支路進(jìn)行定位分析,選出對(duì)應(yīng)的互竄支路,互竄之路選線流程圖如圖8所示。絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出聲光告警的同時(shí)將故障信息傳送至后臺(tái)監(jiān)控。
　　8、KVVP4*2.5屏蔽控制電纜批發(fā):徹底改善了回路問題故障檢測(cè)或檢測(cè)方法不當(dāng)
　　上述直流互竄檢測(cè)方法已在220kV變電站直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)中得到應(yīng)用,減少了變電站運(yùn)維人員的運(yùn)維服務(wù)工作量,使直流系統(tǒng)的可靠性得到提高,使環(huán)路故障難檢測(cè)或者檢測(cè)方法不當(dāng)問題得到了徹底的改善。
　　9、KVVP4*2.5屏蔽控制電纜批發(fā):環(huán)網(wǎng)檢測(cè)已逐漸成為南方電網(wǎng)和國(guó)家電網(wǎng)直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)的剛性指標(biāo)
　　當(dāng)前,環(huán)網(wǎng)檢測(cè)已經(jīng)逐步成為南網(wǎng)和國(guó)網(wǎng)的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)的硬性指標(biāo)。應(yīng)用此設(shè)計(jì)方法開發(fā)的絕緣監(jiān)測(cè)主機(jī)和饋線從機(jī)模塊已分別對(duì)四種典型互竄類型進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證,測(cè)試數(shù)據(jù)證明該方法能精確的對(duì)系統(tǒng)直流互竄故障分析和檢測(cè),通過用不同阻值的電阻模擬兩段系統(tǒng)之間互竄,得到的互竄檢測(cè)的測(cè)試數(shù)據(jù)見表1。直流互竄,即環(huán)網(wǎng)故障是直流系統(tǒng)中比較嚴(yán)重的故障,給直流系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行帶來很大的影響和危害,運(yùn)行維護(hù)人員通過設(shè)備監(jiān)測(cè)到互竄故障后,要嚴(yán)格按照運(yùn)行管理規(guī)范處理問題,不能逃避解決環(huán)網(wǎng)故障,以保證直流系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。直流互竄檢測(cè)設(shè)計(jì)方法可在線自動(dòng)檢測(cè)兩段直流系統(tǒng)互竄,也可通過手動(dòng)啟動(dòng)互竄環(huán)路檢測(cè)。自動(dòng)定時(shí)檢測(cè)過程可以不需要運(yùn)行維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)觀察,根據(jù)設(shè)定的互竄定期檢測(cè)周期,自動(dòng)啟動(dòng)互竄檢測(cè),如果檢測(cè)到當(dāng)前兩段系統(tǒng)存在互竄環(huán)路告警,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)循環(huán)檢測(cè),并通過485通訊上傳至后臺(tái)通知運(yùn)行維護(hù)人員,直至環(huán)路解開或者手動(dòng)停止檢測(cè)。不但能夠精確有效的檢測(cè)出當(dāng)前互竄故障是否存在,判斷直流互竄類型,選出互竄的饋線支路,具有計(jì)算當(dāng)前互竄等效電阻值功能,自動(dòng)完成檢測(cè)過程,確保這個(gè)變電站的"心臟"能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。在實(shí)際變電站系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證,在兩段直流系統(tǒng)饋線支路間分別引入四種互竄類型、不同阻值的電阻,經(jīng)多次驗(yàn)證可百分之百精確檢測(cè)互竄故障,計(jì)算互竄的阻值,并選出兩段直流母線互竄支路,無(wú)誤告警。同時(shí),本檢測(cè)方法還是存在著多級(jí)互竄故障檢測(cè)不準(zhǔn)的問題,這也是互竄故障檢測(cè)后續(xù)需要進(jìn)一步研究的方向。
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