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分析直流絕緣不良引起的事故

文檔作者：張聯括陳軍文檔來源：新疆天山電力瑪納斯發(fā)電分公司		點擊數：	更新時間： 2021年10月24日
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新疆電力技術 2007年第4期總第95期
分析直流絕緣不良引起的事故
張聯括陳軍
新疆天山電力瑪納斯發(fā)電分公司 (昌吉832200)
摘 要 針對瑪電由于直流絕緣不良引起的2起事故進行
檢查、分析。找出事故原因。得出結論，提出處理建議。
關鍵詞：直流；絕緣；處理；建議
1直流系統(tǒng)概述
瑪電直流系統(tǒng)采用兩組蓄電池供電，單母線分段的接
線方式，電壓等級為220V，控制負荷、動力負荷和直流事故
照明共用。兩組蓄電池間經聯絡刀閘進行連接，蓄電池組
按浮充電方式工作。正常運行時兩組蓄電池間聯絡刀閘斷
開。I組蓄電池和1號浮充電裝置在直流I母線上運行。Ⅱ
組蓄電池和2號浮充電裝置在直流Ⅱ母線上運行，由浮充
電裝置接帶全部負荷并向各自所連接的蓄電池浮充電。
2事故1：開關誤跳閘事故的原因分析及處理
2．1故障情況
2006年9月24日，1號機組A級檢修后做發(fā)變組保
護傳動試驗。試驗過程中，主控Ⅱ組直流母線絕緣不良，正
對地180V左右。負對地50V左右，運行人員拉路查找接地
點。在取下1號主變220kV側開關2201第二組跳閘電源
負極電源保險時，開關跳閘，無任何保護動作信號。
2．2原因分析
1號機組A級檢修中。保護人員才完善了2201開關的
雙跳閘回路。于是對2201開關控制回路進行重點檢查。發(fā)
現在斷開2201開關第二組跳閘電源空氣開關時，空氣開
關下側仍帶負電源，拔出2201開關ZFZ一981操作箱三跳
插件(STJ)后，負電源消失。對三跳插件(STJ)及其回路進行
檢查，分析為I、Ⅱ組直流電源通過插件中第二組線圈保護
跳閘回路的二極管8D、9D混在一起。見下圖。
1)直流系統(tǒng)正常時，一kM1、一kM2電壓相等或相差不
2)當一kM2發(fā)生全接地故障時，一kM2電壓為O；或+
KM1發(fā)生全接地故障時，一kM1電壓為一220V，一kM2將
經第二組保護跳閘繼電器2BTJ一二極管9D、8D一手跳繼
電器STJ一一kM1構成寄生回路，但由于此時一KM2、一
KM1之間的電壓差最高為1IOV左右，并且由2BTJ和STJ
共同分擔，STJ、2BTJ各自的動作電壓均大于50％Ue
(1IOV)，故不會誤動作。
3)當一kM2發(fā)生接地故障時。+kM2電壓升高。此時
取下一kM2負極電源保險。若故障點不在本控制回路中。
+kM2經第二組跳閘線圈合位監(jiān)視回路一第二組跳閘線
圈一第二組保護跳閘繼電器2BTJ一二極管9D、8D一手跳
繼電器sTJ一一kM1構成寄生回路，可能會造成STJ動作
而引起開關跳閘。
本次跳閘事故中，主控Ⅱ組直流母線絕緣不良，負對地
(一kM2)50V左右，正對地(+kM2)180V左右。另一組負電
源對地(一kM1)120V左右，各支路電阻值測量如下：
RHWJa= RHWJb= RHWJC=15kf~(包括附加電阻和
跳閘線圈阻值)
R2BTJ=4．2kft(包括附加電阻和信號繼電器線圈阻
值)
RSTJ=5．3k0(包括附加電阻和STJ‘線圈阻值)
R2JJ=12kft
由于直流接地點不在2201開關控制回路，則取下
2201開關一kM2負極電源保險時，加在手跳繼電器STJ上
的電壓為：
180一(一120)
USTJ：=·-—-—·—--—-----———-—----·----------------------——
RBWJa／／RHWJb／／RHWJC／／R2JJ+R2BTJ+RSTJ
=122(V)
加在第二組保護跳閘繼電器2BTJ上的電壓為：
U2BJ=
180一(一120)
RHWJa／／RHWJb／／RHWJC／／R2JJ+R2BTJ+RSTJ
=96(v)
而STJ繼電器的動作電壓為119V，超過其動作值。故
STJ動作。2201開關跳閘。
2．3處理
拆除二極管8D、9D，使兩組操作電源回路完全分開。
大，2201開關I、Ⅱ組線圈跳閘回路動作正常。 2．4建議
· 22·
維普資訊 http://www.cqvip.com
新疆電力技術 2007年第4期總第95期
1)二次回路設計或變更時，要認真核對二次回路接
線，包括插件上的內部接線也要查清楚，避免出現寄生回
路，沒用的二次線要拆除干凈。
2)對有多路控制電源的設備，應增加分別單獨給上一
路電源檢查其他回路是否有電串人的試驗項目，確保各電
源之間無電聯系。
3)運行人員取送保險時應遵循以下原則：取保險時先
取正極保險后取負極保險，送保險時先送負極保險后送正
極保險。
4)加強對室外或惡劣環(huán)境中二次線的絕緣處理，加強
蓄電池和直流電源的管理及有關反措要求的執(zhí)行，提高直
流系統(tǒng)運行的可靠性。
3 事故2：鍋爐滅火事故的原因分析及處理
3．1故障情況
2007年4月23日23：15分，主控事故喇叭響，直流I
母“接地”光字亮，鍋爐告5號爐兩臺引風機跳閘，引風機
全停保護動作，鍋爐滅火。
B8
Bl0
B1 2
3．2原因分析
事故發(fā)生后，檢查發(fā)現：1)直流I母正對地電壓202V、
負對地一23V，直流負極絕緣不良。2)5號發(fā)變組保護屏A
屜的保護出口插件3(NZK一98)有焦糊味，斷開操作電源，
拔出該插件，發(fā)現有明顯短路灼傷現象，插件和插座均損
壞。3)220kV母差保護屏刀閘位置切換插件箱和6號廠低
變保護屏繼電器有異常振動聲音。4)7l風機變頻裝置故障
信息為控制電源電壓高。
通過對5號發(fā)變組保護屏A 的保護出口插件3
(NZK一98)進行仔細檢查，發(fā)現有明顯短路痕跡的是
NZK一98插件的b8、bl0、zl0、z12插針和插座處，對應的外
部回路線是兩對出口接點，其中b8、bl0為跳220kV母聯
開關2250的一對常開接點(1★ ★ 、[222—2)，1★ ★為正
電源(+110V)，LP22為跳閘投退壓板，未投入；zl0、zl2為
電流啟動變壓器風扇回路的一對常開接點(F3、F4)，接人
變壓器通風回路，F3為交流220V，取自5號機低壓廠用電
源，插針的排列和外部接線見下圖：
bl 0 b8 33
F3
經過分析，事故原因為：由于直流I母絕緣不良，造成
1★ ★電壓升高為202V，加之NZK一98插件老化，絕緣降
低，使其與相鄰的F3(～220V)發(fā)生絕緣擊穿，交流電串人
直流系統(tǒng)正電源。
1)交流電串人直流系統(tǒng)，造成直流接地，同時，相當于
在直流正電源上疊加一個交流量，波形圖如下：
f【 f
．．． ． ．．． ．～ I
_Ll一 —L l
2)引風機工作在變頻方式下，其控制電源也采用5號
機低壓廠用電源，受直流電源影響，變頻器判斷控制電源
電壓過高而跳閘。
3)兩臺引風機跳閘，引風機全停保護動作，鍋爐滅
火。
4)5號發(fā)變組保護屏A屏的NZK一98插件未拔出時，
交流電仍與直流I母串在一起，引起正常時處于動作狀態(tài)
的繼電器，如220kV母差保護屏刀閘位置切換插件箱、6號
廠低變保護屏繼電器等發(fā)出異常聲音。
跳2250開關
肩動變壓器輔助砒扇
3，3處理
1)更換5號發(fā)變組保護屏A屏的保護出口插件3
(NZK一98)和插座。
2)取消電流啟動變壓器風扇回路。
3，4建議
1)設備檢修中加強對保護插件的檢查，對使用年限較
長或有元器件發(fā)熱及絕緣降低現象的應及時予以更換。
2)同一個保護插件內盡量避免既有直流電源，又有交
流電源。否則應采取隔離措施或經繼電器轉換后輸出。
3)加強對室外或惡劣環(huán)境中二次線的絕緣處理，加強
蓄電池和直流電源的管理及有關反措要求的執(zhí)行，提高直
流系統(tǒng)運行的可靠性。
4結論
蓄電池及直流系統(tǒng)作為一個可靠的操作電源，在電廠
或變電所中起著重要的作用。但由于直流系統(tǒng)所接的負荷
多，分布廣，部分二次線工作在戶外惡劣的氣候環(huán)境中或
施工質量不良，因絕緣損傷造成直流接地現象較多，若二
次回路接線不規(guī)范，存在寄生回路，兩者共同作用，可能造
成無法預料的事故。隨著繼電保護雙重化配置的完善和技
術改造工作的實施，應加強對二次線絕緣、蓄電池及直流
系統(tǒng)的管理，提高直流系統(tǒng)的運行可靠性，杜絕或減少直
流系統(tǒng)的故障和異常運行；同時確保二次接線回路中各電
源相互獨立，消除寄生回路，避免事故的發(fā)生。
· 23 ·

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