交流窜入直流系统故障的试验与研究
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变电站交流电串入直流回路故障分析与对策马晋生摘要:众所周知,在我国各方面对电能需求量的不断增多的背景下,电力系统平稳运行至关重要。
而变电站二次系统由直流系统和交流系统组成,交直流系统在正常情况下互不连通,当由于各种原因引起交流串入直流时,对交流回路的影响一般仅局限于该交流回路内,但却危及0到全站的直流系统和全部直流回路,极易造成相关继电器误动出口跳闸,同时可能引起直流熔断器熔体熔断,进而造成全站保护拒动事故。
在电网运行中,由于交流串入直流回路而导致直流回路内继电器的误动作事故频繁发生。
关键词:变电站;交流电;串入;直流回路故障;对策1引言在我国各方面不断进步的过程中,电能发挥着重要作用。
电力系统中,直流电源的可靠运行对系统的安全稳定起着十分重要的作用,交、直流电缆在长期运行中的磨损,交、直流装置元器件的损坏,或人为操作的不慎,都会导致交流电窜入直流系统。
2交流串入直流回路故障检测法原理及步骤负载2发生交流串入直流故障,其余负载均处于正常运行的状态,开关K 1,K 2均处于闭合状态。
交替闭合K 1,K 2开关接入电阻R,考虑正负母线及除了研究负载之外的其他负载对地电容,将其等效为研究负载的正负母线对地电容,观察正常支路及负载支路的出口电流变化情况,如下所述。
2.1正常负载支路出口电流变化情况RL1为负载电阻,电阻R,U Z为直流电源220 V,C为正负母线及其他各支路的等效对地电容。
为负载1的出口电流。
(1)K 1闭合K 2断开时,根据电路理论知识得到出口电流为其中。
(2)K 1断开K 2闭合时,同理根据电路理论知识得到出口电流值为结论:由于两种情况下电流表达式相同,不存在交流信号的变化,所以出口电流在开关交替打开闭合过程中没有发生变化。
因此,可以判定为正常负载支路。
2.2故障负载支路出口电流变化情况负载2在交替闭合K 1和K 2时情况不同。
RL2为负载2的电阻,R为的电阻R,UZ为直流电源220 V,C为正负母线及其他各支路的等效对地电容,为串入+KM母线的交流信号,为出口电流。
变电站直流系统中交流侵入问题的分析及策略随着工业化和城市化的日益发展,电力系统的建设和运行变得越来越重要。
而当下,随着直流输电技术的广泛应用,变电站直流系统已经成为电力系统中的重要组成部分。
随之而来的问题也日益显现,其中之一就是交流侵入问题。
本文将针对变电站直流系统中交流侵入问题展开分析,并提出相应的解决策略。
一、交流侵入问题的引起变电站直流系统中的交流侵入问题通常是由以下几个方面引起的:1. 异常运行:电力系统中往往存在各种意外情况,比如负荷短路、设备故障等,这些异常情况会导致直流系统中产生交流干扰,进而引起交流侵入问题。
2. 外部干扰:直流输电线路通常会经过城市和工业区域,这些地方的电磁环境往往复杂多变,这种强烈的电磁环境会导致外部交流电干扰导入直流系统中。
3. 电力设备的设计和运行问题:直流系统中的设备设计和运行问题也可能引发交流侵入问题,比如设备绝缘不良、设备参数设置不当等。
二、交流侵入问题的危害交流侵入问题对变电站直流系统的稳定和安全运行会带来严重的危害,主要表现在以下几个方面:1. 设备损坏:交流侵入会导致直流系统中的设备受到过电压和过电流的影响,从而加速设备老化,甚至引发设备损坏。
2. 系统运行不稳定:交流侵入会导致直流系统中的控制系统异常,从而影响整个电力系统的稳定运行。
3. 安全事故隐患:交流侵入会增加变电站直流系统的安全风险,一旦出现问题,可能引发安全事故,造成严重后果。
三、交流侵入问题的解决策略为了解决变电站直流系统中的交流侵入问题,需要采取一系列的措施和策略,具体包括以下几个方面:1. 设备升级和改造:通过对直流系统中的设备进行升级和改造,提高设备的抗干扰能力,降低交流侵入问题的发生概率。
2. 强化绝缘措施:在直流系统中采取更加严格的绝缘措施,加强设备的绝缘性能,有效隔离交流侵入。
3. 加强监测和检测:通过增加监测和检测设备,对直流系统中的交流干扰进行实时监测和检测,一旦发现问题及时采取措施消除。
浅谈变电站交流电串入直流回路故障分析与对策随着社会的发展和科学技术的进步以及经济水平的提升,人们对电力能源的需求也急剧增长。
在电力系统当中变电站是电力传输的重要组成部分。
直流回路系统由于其覆盖范围广、规模大以及布线复杂等原因常会发生交流电串入等故障。
其直接会对继电保护系統的运行造成影响,引起保护装置的误动或拒动。
而一旦保护装置发生故障会危及变电站内的设备失去必要的保护。
因此必须要对其故障原因进行科学的分析,并及时采取处理措施。
本篇文章主要针对变电站交流电串入直流回路故障原因以及影响进行分析,并提出一些预防和解决的建议。
标签:变电站交流电直流回路故障分析解决对策变电站的直流回路是二次系统的控制电源,其主要的作用在于对变电站的设备、自动装置、通讯网络设备以及继电保护设备提供稳定的电源供应,具有覆盖范围广、接线线路复杂程度高、电缆敷设长度大等特点。
当前很多变电站的直流系统设备由于受到多方面因素的影响其质量上无法做到统一规范要求,而且在长期的运行状态下极为容易发生直流接地和短路以及交流电串入直流回路等故障。
这些故障会导致变电站设备的继电保护设备电源断开,使其它设备失去保护性能,从而发生一些较为严重的故障和安全事故。
交流电串入直流回路会引发严重的直流接地情况,交流电因直流电缆间的耦合电容以及对地分布电容而产生交变量引发继电器抖动、失压,进而引起保护装置拒动,使断路器发生跳闸现象。
一、交流电串入直流回路的故障原因分析以某110kV变电站的交流电串入直流回路故障为例进行交流电串入直流回路故障的原因分析。
某变电站的变压器非电量保护装置出现跳闸现象,并且变电站后台引发警报,主变压器保护动作信号灯发生闪亮。
一号、二号、三号变压器保护装置均发出信号灯闪亮情况。
三号主变压器的非电量保护动作未出现跳闸。
经技术工作人员检查后,观察到一号、二号、三号变压器在跳闸前非电量保护装置都接收到开入信号。
并且持续时间较短,非电量保护装置无法实现即时跳闸。
变电站交流电串入直流回路故障分析与措施变电站直流系统出现接地、短路或交流电串入直流回路故障时,将对继电保护系统造成不利影响,严重时致使保护装置出现一系列的误动以及拒动现象,使变电站内部的一次设备失去保护。
本文在研究的过程中主要对电力系统中的交流电串入直流电路中的现象进行分析,探讨交流电串入直流回路故障对直流系统及控制回路继电器的危害及故障的产生原因,防止类似的事件再次发生,最大程度的将继电保护的可靠性发挥出来,保证电网安全可靠运行。
标签:直流系统;接地故障;交流串成直流;保护装置;继电器引言在电力系统中,直流系统是其重要的组成部分,为一些继电保护、断路器操作电源、自动化装置、不停电交流系统(UPS)、控制以及信号回路提供稳定的工作电源,但是直流系统电缆较为复杂的系统结构,并且支路较多,进而电力系统容易出现故障,例如发生系统接地或交流直接串入直流电路的问题。
同时还会产生寄生电路,这些故障将对电力系统带来严重的危害。
1.直流系统的配置概述直流系统配置:直流电源按每单元机组分布设置为三组固定防酸式铅酸蓄电池,其中一组的电压为220V,其作用是增强电源的负荷以及提高直流事故照明负荷,另外两组的电压为110V,另外在每个机组单元内配置两组伏蓄电池,用于控制、信号、保护自动化装置。
每台机组单元配备两个110V的电池,每组由53节电池组成。
每机组单元:220V电池组,由107节电池组成,单路母线进行连接。
在使用辐射连接时需要依据直流馈线原则,同时还需要在直流系统的负荷集中区域设立直流分屏。
110V直流系统和220V直流系统的相同处是两者都包含有配电母线以及充电母线,其中充电母线的功能是进行实验测试和蓄电池充电。
电池通过各自的直流保险丝直接连接到充电母线上,充电器与充电母线以及配电母线相连接就需要利用双掷开关。
充电母线在向配电母线进行供电时需要通过进线开关,而配电母线的两端连接双开开关,一般情况,会将母线进行独立工作,110V直流系统的配置与图1220V直流系统的配置相似。
一起直流母线失压及交流窜直流的典型案例研究摘要:变电站的直流系统对变电站起着至关重要的作用,保证直流系统的稳定运行至关重要,直流系统失压可能造成保护拒动,直流系统中窜入交流可能造成保护拒动或误动,甚至造成变电站全停。
因此保证直流系统稳定运行意义重大。
这是起典型的直流系统事件,可以从中得到经验及启发。
关键词:直流系统;母线;失压;窜入;交流分量;带电显示一、案例经过2019年3月某站开展35kV #1所用变备自投切换试验:380VⅠ段母线负荷由接35kV#1所用变运行转接10kV#0所用变运行(#1所用变备自投试验)。
断开35kV#1所用变低压侧开关后,备自投正确动作,380VⅠ段母线运行正常。
随后,恢复正常运行方式。
当断开总负荷开关时,发现监控后台频报大量间隔开关、刀闸变位信号、测控装置遥信电源消失、直流母线欠压、故障录波装置告警等异常信号。
备自投试验恢复后信号复归。
二、具体过程1、检查现场二次设备,检查220kV某线路603保护装置运行指示灯和重合闸允许指示灯灭,且无法复归。
检修人员进站检查原因为此线路保护装置电源板损坏,更换电源板后,装置告警信息复归。
2、排查到联变及35kV保护小室直流系统装置,对 #2直流主屏后的交流窜入直流监测装置进行检查,查看历史告警信息,15:58和16:05报母线欠压。
16:05报负极交流接地,220VⅡ段直流母线电压153.5V,正极77.2V,负极76.3V,同时监测到交流电压23.7V。
对比备自投试验操作时间(直流监测装置显示的时间早实际时间48分钟)发现:15:10运维人员断开35kV#1所用变低压侧所01开关,380VⅠ段母线负荷由接35kV#1所用变运行转接10kV#0所用变运行;15:17运维人员断开380V母联所04开关,380VⅠ段母线负荷由接10kV#0所用变恢复至接35kV#1所用变运行。
两个时刻都是380V交流Ⅰ段母线短时失压的时刻。
#2充电机正常接380V交流Ⅰ段母线,380V交流Ⅰ段母线短时失压时,#2充电机的两路进线交流电源自动切换,切换过程中#2蓄电池短时带载。
变电站直流系统中交流侵入问题的分析及策略随着电力系统的发展,直流技术在变电站中的应用越来越普遍。
相比于传统的交流系统,直流系统具有输电损耗小、占地面积少、传输距离远等优势。
就像任何其他电力系统一样,直流系统也存在着一些问题和挑战。
交流侵入就是一个较为常见的问题,对变电站的安全稳定运行造成了一定的影响。
本文将针对变电站直流系统中交流侵入问题进行深入分析,并提出相应的应对策略,以期为变电站运行管理提供一定的帮助。
一、问题分析1. 交流侵入的形成原因交流侵入是指在直流系统中,由于某些原因导致交流电压通过直流设备传入,从而引起电力传输中的问题。
交流侵入的形成原因可以有多种,包括:(1)直流电压滤波不足。
直流电压滤波不足会导致直流系统中的交流成分增加,从而形成交流侵入。
(2)设备故障。
直流系统中的设备故障、绝缘破损等也会导致交流侵入的发生。
(3)外部原因。
如雷击、电网扰动等因素也可能导致交流侵入。
交流侵入对变电站直流系统的安全稳定运行会造成严重的影响。
主要体现在以下几个方面:(1)对设备的损坏。
交流侵入会造成直流系统内的设备受到冲击,损坏设备,严重的甚至会导致设备的火灾、爆炸等事故。
(2)影响稳定性。
交流侵入会导致直流系统不稳定运行,影响电力传输的稳定性和可靠性。
(3)损失电能。
交流侵入会使得直流系统中电能的损耗增加,从而降低了系统的经济性。
3. 目前存在的问题在变电站直流系统中,交流侵入问题虽然并不罕见,但由于直流系统的特殊性,对于交流侵入问题的预防和处理仍存在一些不足之处:(1)缺乏有效监测手段。
目前对于交流侵入的监测手段还不够完善,难以及时发现交流侵入的存在。
(2)处理手段不足。
一旦发生交流侵入,由于处理手段不足,往往造成了事态的扩大化,增加了系统的故障处理难度。
(3)防范措施薄弱。
对于交流侵入的预防工作薄弱,对于直流系统的稳定运行存在一定的隐患。
二、应对策略1. 完善监测手段针对交流侵入的监测问题,应当加强对直流系统的监测手段。
变电站直流系统发生交流窜入故障查找及检测校验摘要:交流窜入将给站用直流系统带来极大危害,会导致直流电源系统输出异常,掺杂交流分量,影响直流负载运行;另外,也会对直流系统的电源模块造成运行干扰,致使电压异常。
本文分析了变电站直流系统发生交流窜入故障查找及检测校验。
关键词:变电站;直流系统;交流窜入若变电站直流系统发生交流窜入故障危害性大,必须要求绝缘监测装置具有交流窜入告警功能,并且需验证该功能是否完善,该验收项目需在直流系统投入正常运行前完成。
在直流系统正常运行期间,若装置告警,工作人员可通过告警找到交流窜入位置并处理,以此切除故障。
一、变电站直流系统组成直流系统是为变电站内信号及远动设备、保护及自动装置、事故照明、断路器控制回路提供直流电源的电源设备,其较独立,能在站内交流电中断情况下,由蓄电池组继续提供直流电源,保障系统设备正常运行。
1、交流输入。
一套直流系统一般采用两路交流输入电源,且能保证一路交流电源失去时能自动切换到另一路交流输入。
2、充电装置。
其实质是将交流电整流成直流电的一种换流设备,主要功能是实现正常负荷供电及蓄电池的均/浮充功能。
正常时,蓄电池处于浮充状态,充电装置仅提供较小的浮充电流;当蓄电池容量大幅下降或蓄电池带载试验后,充电装置切换到均充状态。
3、蓄电池组。
它能保证直流系统在失去交流输入情况下仍能输出直流电源,蓄电池组到直流母线之间采用熔断器起保护作用,熔断器应带有报警触点。
日常巡视中需关注每个蓄电池电压情况,当前普遍采用的额定电压2V阀控式铅酸蓄电池,浮充状态下的电压在2.15~2.35V之间,超出该范围应给予关注。
4、监控系统。
其包含了充电机监控模块、蓄电池监控模块、绝缘监测装置。
用以监控充电机工作状态、蓄电池组电压、各馈线绝缘电阻等。
交流输入电压、直流母线电压、负载总电流、蓄电池电压、电池充放电电流等参数。
充电装置故障、交流电压异常、控制母线过/欠压、直流接地、直流空气断路器脱扣、电池组熔断器熔断、绝缘监察和其他装置故障等信号。
交流窜入直流电源故障分析与检测摘要:变电站直流电源系统是保障变电站设备正常运行的血脉,它的健康状况将直接影响到变电站的安全运行。
但变电站的直流电源系统实际上并不是理想的系统,常常会因直流电源设备的质量问题、外部干扰、内部扰动等原因都给直流电源系统电源质量构成污染,常常引起电气设备的误动或拒动,对变电站的安全运行构成严重威胁。
而当变电站发生事故或异常情况时是否与直流电源系统有关,现有直流电源系统的监测装置无法提供对直流电源系统实时动态的监测数据,只能依赖事后的推断,缺少事发时故障信息的数据支撑。
关键词:交流窜入;直流电;故障分析1导言直流电源系统在变电站、发电厂中起着极其重要的作用,它就好像人体的心脏一样。
在电力系统,直流电源系统在正常情况下为控制信号、继电保护、自动装置、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源。
当发生站用交流电源失电事故的情况下,直流电源系统为事故照明、交流不停电电源和事故润滑油泵以及控制信号、继电保护、自动装置、断路器跳合闸操作回路等提供直流电源。
直流系统可靠与否对发电厂和变电所的安全运行起着至关重要的作用,是安全运行的保证。
2交流窜人直流系统原理在电力系统中,由于直流供电范围大,尤其是控制直流系统,几乎涉及全厂或全站,因此直流回路电缆相当长,而电缆对地阻抗的等效回路可看成是电容与电阻并联。
当设备长期运行后,控制电缆将出现老化现象,会导致直流系统对地的电容将逐渐变大。
而对地电阻将逐渐变小,正常运行时直流系统的母线由蓄电池组和充电装置同时供电。
而在直流系统的母线可等效为理想的110kV直流电压源,同时110kV直流系统的母线根据设计一般所带负载为事故照明、直流控制回路、微机保护装置、监控系统等电源,其中微机保护装置的直流电源模块通常采用直流逆变电源,可等效为在正、负直流系统的母线之间并接了许多滤波电容器。
3直流电源系统内环境剖析3.1设备或器件的影响一是绝缘监察装置的影响。
在现有直流电源系统绝缘监察装置中,为避免在对地进行接地电压的检测过程中平衡电桥对测量精度的影响,往往采用单臂电桥进行测量,这就需在测量过程中对电桥正负对地回路进行分别切换。