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直流接地引發的一次“異常”現象分析

  
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3 重復直流接地現象的解釋
3.1 分析
  根據直流系統絕緣監察裝置的工作原理得知,直流系統正常運行時,其正、負極對地絕緣電阻為無窮大均遠遠大于Rb,如(圖2):


圖中: R+:正極對地絕緣等效電阻;由若干無窮大電阻并聯之和

  R-:負極對地絕緣等效電阻;由若干無窮大電阻并聯之和,約等于R+
  Rb:直流絕緣監察的標準電阻,是人為設置的標準電阻(20K );
  R1...R4...Rn:用集中參數表示直流兩極對地的模擬絕緣電阻;
   U:直流母線電壓;
  U+:正級對地電壓;
  U-:負極對地的電壓。
  在圖中的參考方向下由KVL定律得知:
  U=U++U-,當直流母線對地絕緣良好的條件下,存在R-≈R+≈∞的關系, (實際情況由于負電源延伸范圍廣,R-略小于R+),得出直流正負母線對地實際絕緣電阻:R=R+∥Rb≈R-∥Rb≈Rb的結論。
   當R≤Rb(檢測直流回路絕緣降低的判據)時,直流絕緣監察裝置發出直流母線絕緣降低的告警信號。
  由此可知:
  (1)、正極絕緣降低而負極絕緣良好時:

U 得出U->U+,而當正極直接接地時正極對地短接即:R+=0 ,得出 U+=0V,由于電源電壓保持不變、所以U-=U,負極對地電壓直接上升為母線電壓。
  (2)同理 :負極絕緣降低時,U+> U-,而當負極直接接地時,負極對地短接,U+=U,正極對地電壓直接上升為母線電壓。
3.2 解釋
  應用以上分析的結論來解釋“直流母線接地受操作3516開關影響”的奇怪現象;由于3516開關在合閘過程出現了正極接地使U+=0V,U-=U=225V,這樣就加在R-兩端的電壓由U/2 突然上升為電源電壓U,使本來就脆弱的R-的工作條件變的更加嚴酷(R-此時主要指10KV饋線和電容器保護裝置電源負極對地絕緣等效電阻)當R-中的某一個環節承受不了突然上升為電源電壓的沖擊時,便被擊穿,進而演變為負極絕緣降低導致“直流接地的故障”再現,即使直流接地故障排除,因為3516開關正接地還存在,當對3516開關進行合閘時,導致直流接地現象重復出現。
   綜上所述,引起直流反復接地的原因可以總結為以下幾點:
   ①、3516開關在合閘過程的瞬間正極接地是造成直流接地反復出現的誘因。
   ②、MDM-B1C型保護裝置電源負極對地絕緣電阻降低是造成直流接地反復出現的主要原因。
   ③、設備檢修工藝不良是這次事故的導火線。
   ④、運行人員未對檢修設備進行全面把關驗收,便通電試驗,為這次事故點燃了火種。

4 結束語
  1) 應該加強對設備檢修質量的管理,進一步提高檢修工藝。
  2) 設計部門對產品進行選型時,盡量選用成熟可靠且具有運行經驗的大中型企業的產品,提高運行可靠性。

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