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[摘要]直流系统的用电负荷极为重要,供给继电保护、控制、信号、交流不间断电源等,对供电的可靠性要求很高。直流系统的可靠性是保障铁路系统安全运行的决定条件之一。 一般情况下对于直流接地故障我们都是采用拉路法来进行处理,但是在处理过程中如果接触网发生故障就会造成无法切断故障而造成损失。
[关键词]直流系统接地 故障分析 接地点查找
引言
直流系统的用电负荷极为重要,供给继电保护、控制、信号、交流不间断电源等,对供电的可靠性要求很高。直流系统的可靠性是保障铁路系统安全运行的决定条件之一。由于合宁线气候潮湿及容易引起接地发生,这给铁路的安全运行带来了极大的隐患,也为我们带来了极大的压力。为了更快、更好的处理好接地故障,就对直流系统接地故障的提出一些分析与处理,以供大家研讨。
1、直流系统故障接地的分析
直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多、且较长。所以,很容易受尘土、潮气的腐蚀,使某些绝缘薄弱元件绝缘降低,甚至绝缘破坏造成直流接地。分析直流接地的原因有如下几个方面:
(1)二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低,或年久失修、严重老化。或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。
(2)二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒进水,使直流对地绝缘严重下降。
(3)小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障,如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路;某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件,掉落在带电回路上。
2 、直流系统接地故障的危害
2.1正接地的危害
由于断路器跳闸线圈均接负极电源,当发生系统正极接地时,正极经过大地,构成回路。如图1所示,当图中的A点和B点同时接地,相当于A、B两点通过大地相连接起来,中间继电器2J1动作生成断路器的跳闸。同理,当图中的A点和C点同时接地,和图中的A点、D点同时接地均可能生成断路器的跳闸。
图1
2.2负极接地的危害
负极接地可能造成断路器的拒绝动作,如图1所示,当图中的B点,正点同时接地,B、E点通过地构成了回路,即B、E点相接将中间继电器2J1短接,此时,如果系统发生事故,保护动作由于中间继电器2J1被短接,2J1不工作,断路器不会动作,产生拒动现象,使事故越级扩大。同理,当图中的E点和C点同时接地和图中的E点和D点同时接地均可能生成断路器拒动现象。
3、直流接地故障查找
3.1、传统的查找方法
直流接地故障发生时,我们直流系统监察装置会发出报警并可以看出是正接地还是负接地,传统的都用拉路法来进行判断:查找直流系统接地故障,随时与调度联系,并由二人及以上配合进行,其中一人操作,一人监护并监视表计指示及信号的变化。利用瞬时停电的方法选择直流接地时,应按照下列顺序进行:
① 断开现场临时工作电源;② 断合事故照明回路;③ 断合同信电源;④ 断合附属设备;⑤ 断合充电回路;⑥ 断合合闸回路;⑦ 断合信号回路;⑧ 断合操作回路;⑨ 断合蓄电池回路;
在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点,则应考虑同极性两点接地。当发现接地在某一回路后,有环路的应先解环,再进一步采用取保险及拆端子的办法,直至找到故障点并消除。
3.2、存在缺陷
在传统的故障查找方法在断开分合闸控制电源和保护装置电源时会使铁路系统在一个很短的时间内是无保护的,如果发生故障将会造成不可估量的损失,同时也有可能引发保护装置发生故障。例如:2011年08月05日08:50,华兴变电所值班员刘立峰发现直流屏绝缘监测单元报故障,故障内容绝缘控母+100V,—1.2V。判断为直流负接地故障。处理过程中当拉开馈线保护测控盘空气开关再次送电后,保护装置发生保护误报,装置显示数据均正常,而后台机显示故障信息误报。
分析由于南瑞保护装置内部记忆模块使用的纽扣型电池老化原因,在断电送电后出现记忆元件错误,使211,213,214保护装置出现程序错误。在后台机上信号误报。对保护装置进行恢复出厂设置后,设备恢复正常。
4、改进措施
合宁线的直流绝缘监测装置是采用湖南科明的检测单元其原理结构图如下:
当+KM发生接地时在微机监控屏上会发出告警信号,并在屏幕上显示+KM采集电压几乎为零;当-KM发生接地时在微机监控屏上会发出告警信号,并在屏幕上显示-KM采集电压几乎为零。由此我们可以判断出直流系统的接地情况,是正接地还是负接地。
下面我们通过实际的试验来描述这个新的判断直流接地故障接地点的方法:
由上述试验我们可以发现:当一条支流回路中不存在直流接地时,正负两极输出的电流大小相等方向相反,不存在电流差;当同一条支路中有出现正接地或者负接地时,两条线路就会出现一个电流差,通过试验我们可以看出不管是否有负载,只要接地,就会在接地的这条支路上存在一个大约3.5mA的对地的漏电流。
因此,我们在直流接地故障的查找过程中,使用一个mA级别的直流钳形电流表在直流接地的各条支路中逐个检查看那条支路存在不平衡电流我们就可以有针对性的对这条支路进行检查(如图)。
同时我们同过上述的试验可以发现,当接地点靠近电源侧时电流表没有不平衡电流,当电流表靠近电源侧时才出现不平衡电流,由此我们可以用一个钳形电流表顺着线路从电源侧向负载侧移动,当出现不平衡电流的那个点,就是故障的所在地点,通过这种方法我们很快的就能找到故障的所在地点。
5、结语:
本文通过对接地泄漏电流的分析总结出了一种新型的直流接地故障的查找放法,可以在保证运行安全和设备安全的情况下快速准确的查出直流接地的故障点,保证了铁路的安全、稳定的运行。
[关键词]直流系统接地 故障分析 接地点查找
引言
直流系统的用电负荷极为重要,供给继电保护、控制、信号、交流不间断电源等,对供电的可靠性要求很高。直流系统的可靠性是保障铁路系统安全运行的决定条件之一。由于合宁线气候潮湿及容易引起接地发生,这给铁路的安全运行带来了极大的隐患,也为我们带来了极大的压力。为了更快、更好的处理好接地故障,就对直流系统接地故障的提出一些分析与处理,以供大家研讨。
1、直流系统故障接地的分析
直流系统分布范围广、外露部分多、电缆多、且较长。所以,很容易受尘土、潮气的腐蚀,使某些绝缘薄弱元件绝缘降低,甚至绝缘破坏造成直流接地。分析直流接地的原因有如下几个方面:
(1)二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低,或年久失修、严重老化。或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。
(2)二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒进水,使直流对地绝缘严重下降。
(3)小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障,如老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路;某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件,掉落在带电回路上。
2 、直流系统接地故障的危害
2.1正接地的危害
由于断路器跳闸线圈均接负极电源,当发生系统正极接地时,正极经过大地,构成回路。如图1所示,当图中的A点和B点同时接地,相当于A、B两点通过大地相连接起来,中间继电器2J1动作生成断路器的跳闸。同理,当图中的A点和C点同时接地,和图中的A点、D点同时接地均可能生成断路器的跳闸。
图1
2.2负极接地的危害
负极接地可能造成断路器的拒绝动作,如图1所示,当图中的B点,正点同时接地,B、E点通过地构成了回路,即B、E点相接将中间继电器2J1短接,此时,如果系统发生事故,保护动作由于中间继电器2J1被短接,2J1不工作,断路器不会动作,产生拒动现象,使事故越级扩大。同理,当图中的E点和C点同时接地和图中的E点和D点同时接地均可能生成断路器拒动现象。
3、直流接地故障查找
3.1、传统的查找方法
直流接地故障发生时,我们直流系统监察装置会发出报警并可以看出是正接地还是负接地,传统的都用拉路法来进行判断:查找直流系统接地故障,随时与调度联系,并由二人及以上配合进行,其中一人操作,一人监护并监视表计指示及信号的变化。利用瞬时停电的方法选择直流接地时,应按照下列顺序进行:
① 断开现场临时工作电源;② 断合事故照明回路;③ 断合同信电源;④ 断合附属设备;⑤ 断合充电回路;⑥ 断合合闸回路;⑦ 断合信号回路;⑧ 断合操作回路;⑨ 断合蓄电池回路;
在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点,则应考虑同极性两点接地。当发现接地在某一回路后,有环路的应先解环,再进一步采用取保险及拆端子的办法,直至找到故障点并消除。
3.2、存在缺陷
在传统的故障查找方法在断开分合闸控制电源和保护装置电源时会使铁路系统在一个很短的时间内是无保护的,如果发生故障将会造成不可估量的损失,同时也有可能引发保护装置发生故障。例如:2011年08月05日08:50,华兴变电所值班员刘立峰发现直流屏绝缘监测单元报故障,故障内容绝缘控母+100V,—1.2V。判断为直流负接地故障。处理过程中当拉开馈线保护测控盘空气开关再次送电后,保护装置发生保护误报,装置显示数据均正常,而后台机显示故障信息误报。
分析由于南瑞保护装置内部记忆模块使用的纽扣型电池老化原因,在断电送电后出现记忆元件错误,使211,213,214保护装置出现程序错误。在后台机上信号误报。对保护装置进行恢复出厂设置后,设备恢复正常。
4、改进措施
合宁线的直流绝缘监测装置是采用湖南科明的检测单元其原理结构图如下:
当+KM发生接地时在微机监控屏上会发出告警信号,并在屏幕上显示+KM采集电压几乎为零;当-KM发生接地时在微机监控屏上会发出告警信号,并在屏幕上显示-KM采集电压几乎为零。由此我们可以判断出直流系统的接地情况,是正接地还是负接地。
下面我们通过实际的试验来描述这个新的判断直流接地故障接地点的方法:
由上述试验我们可以发现:当一条支流回路中不存在直流接地时,正负两极输出的电流大小相等方向相反,不存在电流差;当同一条支路中有出现正接地或者负接地时,两条线路就会出现一个电流差,通过试验我们可以看出不管是否有负载,只要接地,就会在接地的这条支路上存在一个大约3.5mA的对地的漏电流。
因此,我们在直流接地故障的查找过程中,使用一个mA级别的直流钳形电流表在直流接地的各条支路中逐个检查看那条支路存在不平衡电流我们就可以有针对性的对这条支路进行检查(如图)。
同时我们同过上述的试验可以发现,当接地点靠近电源侧时电流表没有不平衡电流,当电流表靠近电源侧时才出现不平衡电流,由此我们可以用一个钳形电流表顺着线路从电源侧向负载侧移动,当出现不平衡电流的那个点,就是故障的所在地点,通过这种方法我们很快的就能找到故障的所在地点。
5、结语:
本文通过对接地泄漏电流的分析总结出了一种新型的直流接地故障的查找放法,可以在保证运行安全和设备安全的情况下快速准确的查出直流接地的故障点,保证了铁路的安全、稳定的运行。