发电厂电力系统接地故障的判断与措施
摘要
关键词
电力系统;接地故障;判断;措施
正文
1接地故障的分类及特点
接地故障是电力系统中常见的故障之一,按照引起故障的原因和故障类型的不同,可以将其分为多种类型。
首先,按照原因的不同,接地故障可以分为外部故障和内部故障。外部故障通常就是电力系统与外界产生了短路联系,如雷击等天气因素引起的故障。而内部故障则是因系统内部或周围环境的因素导致的故障,如绝缘破损等。
其次,按照故障类型的不同,可将接地故障分为单相接地故障、两相接地故障以及三相接地故障等。单相接地故障常常是由一相电线与地面接触而引起的故障,两相接地故障则是两相短路接地所引起的,而三相接地故障则更为复杂,需要较多的技术手段解决。
接地故障对电力系统的影响也是不容忽视的。首先,接地故障会导致电力系统的短路电流增大,可能引起设备损坏、甚至引发火灾等严重后果。其次,接地故障会使电力系统失去平衡,无法正常运行,导致电能质量降低,对于电力系统运行的连续性和稳定性构成较大威胁。
2发电厂电力系统接地故障的判断方式
2.1拉路法
在相关维修人员使用拉路法进行检修时,若直流接地回路必须在极短的时间内切断全部的供电,则该方法能够面对局部环路的检查,但要对全电力系统进行全面的检查工作,进行整体的停电是非常困难的。在这种情况下,接地故障诊断通常是通过在接地母线与地面之间安装一个超低频信号,通常电流沿接地点的电流流动。如果没有发现任何的电流,那就是出现了大地电阻值升高的状况,从而就检查出来接地故障点。
2.2电力母线电桥法
电力母线电桥法通常是安装固定的电阻值,使电桥始终处于一个稳定的工作状态,这种检测故障方法在实际状况当中应用也比较广泛。由于该检测方法采用了在母线上设置一定的电阻,从而保持整个电路的平衡。若发现该节点的平衡状态已被破坏,就说明此节点发生了接地的故障。同时,整个继电器也会产生一定的电流波动。该方法对于相关维修人员来说比较容易操作,并且节约了大量的人力、物力,是一种简单方便的经济适用型检测手段。
2.3信号注入法
只有采用钳形电流装置,才能更好地探测到低频率的信号,以便更好地发现接地点的相关故障。而在电力系统运行时,由于出现断电的情况较为复杂,故不宜采用此方法。但若采用直流接地的方式,则可防止此情况发生,即在接地母线与地面间放置一极低频率的信号,同时,电流的方向也要与接地的电流方向相一致。所以,当电流消失或接地电阻增大时,必须确定电流的运动方向。
2.4基于智能算法的判断方法
传统的接地故障判断方法对复杂系统的适应性不强,难以处理大规模的数据,无法适应电力系统的自动化、智能化等发展趋势。针对传统接地故障判断方法的这些不足,近年来基于智能算法的接地故障判断方法逐渐被广泛应用。其优点是能够处理大量数据、模拟各种复杂系统,并且操作简单易行,适应电力系统的智能化发展趋势。目前,基于智能算法的接地故障判断方法有许多种,如人工神经网络、支持向量机、模糊逻辑等。
2.5基于模型的判断方法
基于模型的接地故障判断方法是在电力系统模型的基础上,根据实时数据进行计算,得出故障类型和位置的方法。该方法主要分为两个步骤:建立电力系统模型和进行实时计算。
建立电力系统模型是该方法的第一步,利用电力系统仿真软件建立电力系统模型,并获取标准的电力系统参数。在建立模型时应特别注意模型的精度和可靠性,并且应该包含电源、负载、各种设备的特性指标和线路参数等信息。
进行实时计算是该方法的第二步,采用当前时刻的实时数据,通过复杂的电力系统模型计算,对电力系统的接地故障类型和位置进行判断。此外,经过计算得出的故障类型和位置还需要进行验证和筛查,保证计算结果的准确性。
相对于传统判断方法,基于模型的接地故障判断方法具有较高的准确性和可靠性。在实际应用中,该方法已经得到了广泛的应用。但是,该方法存在一定的计算复杂度和时间成本,并且在建立模型时需要依靠一定的专业知识和经验,所以在使用时需要注意各种因素。
3电力系统接地故障的解决措施
3.1主变保护配置优化方案
变压器之间的间隙保护和差动保护采用的都是预先安装的方式,都是将保护直接安装在变压器上,由一次设备制造厂家进行相应的调试和接线,而不是电量的保护装置,则是直接安装在主体一侧上,这样既可以节约大量的线缆,又可以极大地提高工作效率,减轻现场的工作压力。由于主变电保护是就地安装的,其高后备、中后备、低后备、差动保护等都具有与常规保护相同的功能和接线,不同之处在于,在高后备复压方向的过电流保护当中,采用 GOOSE从中、低端接收节点信息。主变三侧CT与就地合并单元 MU同步连接, SV数据将其传输到传输层交换机。
3.2母线保护配置优化方案
该站的母线保护设备具有母联过流保护、母线差动保护、母线死去(或母线故障失灵)、复压电压闭锁保护、断路器故障失灵保护等功能。母线保护设备通常是在母线保护的控制室内,通过电缆直接接收各连接单元 PT和 CT采集的数据,通过无源接点进行跳闸控制,并将其输出端与间隔跳闸的回路短路相结合,然后,通过 GOOSE传输断路器位置、启动失灵保护信息、一次刀闸位置等信息。
3.3电力系统接地故障的紧急处理措施
电力系统接地故障的紧急处理措施是指在发生电力系统接地故障时,迅速采取措施进行紧急处理,保证电力系统正常运行。
(1)紧急切除电源
当电力系统发生接地故障时,可以采用紧急切断电源的方式来避免故障扩大。具体方式是,针对所处的电力系统,根据其性质和紧急情况,切断相关的电源。对于大小电力系统,可以通过关闭刀闸、开关等设备来切断电源。对于较大的电力系统,可以采用自动割除电源的方式,根据故障情况实现功率的平稳过渡。
(2)加强电力系统的监测和监控
在处理电力系统接地故障的过程中,应该加强其监测和监控。可以使用现代电力系统监测设备来实时监控电力系统的运行状况,及时判断系统的接地情况。如果监测到机组的电流异常、输出功率下降等异常情况,应该及时报警,避免故障扩大。
(3)对受损组件进行快速维修或更换
当电力系统发生接地故障时,往往会导致其中的一些组件受损,例如发电机、断路器和变压器等。在处理故障时,应该迅速检测故障点的受损组件,并进行快速维修或更换。这样可以避免故障扩大,并恢复电力系统的正常运行。
结语:
配电线路的主要作用是传输电能,保证电力系统的正常运转。然而,由于输电线路的长度和覆盖面很广泛,实际的环境情况比较复杂,影响因素众多,这样就直接给电力系统的安全维护和管理带来了困难。在此背景下,应加强对配电线路的日常保养和检修工作,注重对具体问题的关注,以提高电力系统的运营质量。
参考文献:
[1]唐招应.试论发电厂电力系统接地故障的判断及解决措施[J].建材与装饰,2017(27):215-216.
[2]王汉.发电厂电力系统接地故障的判断与措施分析[J].科技资讯,2017,15(8):71-72.
[3]吕广进.发电厂电力系统接地故障的判断与措施分析[J].科技与创新,2016(20):151+154.
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