直流系統(tǒng)的作用

在發(fā)電廠和變電所中,直流系統(tǒng)在正常情況下為控制信號、繼電保護(hù)、自動裝置、斷路器跳合閘操作回路等提供可靠的直流電源;當(dāng)發(fā)生交流電源消失事故情況下為事故照明、交流不停電電源和事故潤滑油泵等提供直流電源。直流系統(tǒng)可靠與否對發(fā)電廠和變電所的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用,是安全運(yùn)行的保證。

我廠220V控制直流和動力直流的主要作用是220V控制直流系統(tǒng)為操作、信號、繼電保護(hù)及自動裝置等設(shè)備提供可靠的電源。220V動力直流系統(tǒng)為開關(guān)的傳動機(jī)構(gòu)、事故照明、汽輪機(jī)組的事故油泵及交流不停電電源等設(shè)備提供可靠的電源。

直流系統(tǒng)接地的危害

由于直流電源在二次系統(tǒng)所處的重要地位,直流系統(tǒng)自身的可靠及安全直接影響到整個系統(tǒng)的安全,盡管直流電源十分穩(wěn)定可靠,但實際應(yīng)用中,由于電力系統(tǒng)應(yīng)用直流電源的特殊性,特別是控制回路和保護(hù)回路的應(yīng)用,使直流系統(tǒng)的故障成為電力系統(tǒng)更大故障的事故隱患,這就是我們常說的直流系統(tǒng)接地故障危害。

1、什么叫直流系統(tǒng)接地?

由于直流電源為帶極性的電源,即電源正極和電源負(fù)極。交流電源是無極性電源,電力系統(tǒng)交流電源有一個真正的“地”,這個地也是電力系統(tǒng)安全的一個重要概念。為了系統(tǒng)安全,變電站、發(fā)電廠所有設(shè)備的外殼都會牢牢的接在這個“地”,而且希望其阻抗越低越好。直流電源的“地”對直流電路來講僅僅是個中性點的概念,這個地與交流的“大地”是截然不同的。如果直流電源系統(tǒng)正極或負(fù)極對地間的絕緣電阻值降低至某一整定值,或者低于某一規(guī)定值,這時我們稱該直流系統(tǒng)有正接地故障或負(fù)接地故障。

2、直流系統(tǒng)為什么會接地?

發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)所接設(shè)備多、回路復(fù)雜,在長期運(yùn)行過程中會由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化,設(shè)備本身的問題等等,而不可避免的發(fā)生直流系統(tǒng)接地。特別在發(fā)電廠、變電站建設(shè)施工中或擴(kuò)建過程中,由于施工及安裝的種種問題,難以避免的會遺留電力系統(tǒng)故障的隱患,直流系統(tǒng)更是一個薄弱環(huán)節(jié)。投運(yùn)時間越長的系統(tǒng)接地故障的概率越大。

3、直流系統(tǒng)接地的危害?

直流系統(tǒng)接地包括直流系統(tǒng)一點接地和直流系統(tǒng)兩點接地兩種情況。

在直流系統(tǒng)中,直流正、負(fù)極對地是絕緣的,在發(fā)生一點接地時由于沒有構(gòu)成接地電流的通路而不引起任何危害,但一極接地長期工作是不允許的,因為在同一極的另一地點又發(fā)生接地時,就可能造成信號裝置、繼電保護(hù)和控制回路的不正常動作;發(fā)生一點接地后再發(fā)生另一極接地就將造成直流短路。

如直流正極接地有造成繼電保護(hù)誤動作的可能,因為一般跳閘線圈(如出口中間繼電器線圈和跳、合閘線圈)均接負(fù)極電源,若這些回路再發(fā)生接地或絕緣不良就會引起繼電保護(hù)誤動作。直流負(fù)極接地有使保護(hù)及自動裝置拒絕動作的可能,因為跳、合閘線圈、保護(hù)繼電器會在這些回路再有一點接地時,線圈被短接而不能動作。同時,直流回路短路電流會使電源保險熔斷,并且可能燒壞繼電器接點,保險熔斷會失去保護(hù)及操作電源。若這些回路再發(fā)生接地或絕緣不良就會引起繼電保護(hù)拒絕動作,使事故越級擴(kuò)大。

兩極兩點同時接地將跳閘回路或合閘回路短路,不僅可能使熔斷器熔斷,還可能燒壞繼電器的接點。

從以上分析看出,直流系統(tǒng)如果僅僅是一點接地,對二次回路不會造成事故,如果有兩點接地,就可能發(fā)生斷路器誤動或拒動。就動作的實際情況看,當(dāng)直流系統(tǒng)監(jiān)測回路發(fā)出預(yù)告信號報警,顯示該系統(tǒng)接地,可以斷定,直流系統(tǒng)的接地故障已經(jīng)造成了斷路器可能發(fā)生誤跳或拒跳的事故隱患,應(yīng)立即排除。

篇2:煤礦井下供電中單相接地過電壓危害規(guī)范

談煤礦井下供電中單相接地過電壓及其危害

礦山供電系統(tǒng)的電源中性點是嚴(yán)禁接地,即采用中性點不接地系統(tǒng)。在《煤礦安全規(guī)程》中有詳細(xì)的規(guī)定。由于煤礦企業(yè)生產(chǎn)的特殊性,其供電線路絕大多數(shù)采用電纜線路,所以具有以下幾方面的特征:

(1)煤礦井下供電系統(tǒng)復(fù)雜,使用電壓等級比較多(如6KV、3.3KV、1.2KV、0.69KV),出現(xiàn)因單相接地過電壓的幾率較高,嚴(yán)重威脅著煤礦井下作業(yè)人員的人身安全,影響電器設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

(2)電纜供電線路多,電纜對地電容大,而單相接地電路較大,易在接地點形成間歇性電弧,所以易出現(xiàn)弧光接地過電壓。

(3)電纜接線頭和電纜的連結(jié)裝置不可能連接的非常好,因而絕緣較差。由于絕緣性能差,從而使其不能承受過大的過電壓。

(4)加之井下作業(yè)環(huán)境差,因而更容易發(fā)生單相接地的可能。由于單相地而出現(xiàn)過電壓的機(jī)會則更大。加上井下電纜受空氣潮濕和受意外硬壓擠碰的影響,使得電纜絕緣情況比地面條件下的更差,承受過電壓的能力就會更差。

通過上述說明和單相接地現(xiàn)象發(fā)生幾率大.對礦井出現(xiàn)兩相電即單相接地的過電壓要給予足夠高的重視,來保護(hù)煤礦井下供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行,保障礦區(qū)生產(chǎn)安全。

1.單相接地時易出現(xiàn)的過電壓及原因分析對于中性點不接地系統(tǒng),單相接地時可能會出現(xiàn)的過電壓一般情況下有2種:即工頻電壓高和弧光接地過電壓。

(1)工頻電壓升高通過從一般的概念出發(fā),可能認(rèn)為在中性點不接地或不直接接地的電網(wǎng)中,一相接地時健全相的相對電壓將上升為、/3u(U為電源相電壓),即出現(xiàn)了、/3倍的過電壓;而在中性點直接接地的電網(wǎng)中,一相接地時健全相的相電壓會仍保持為u。通過以上結(jié)論證明,只是在其電網(wǎng)的三相之間互相獨立,彼此毫不干擾時才是正確的。但實際情況卻并非如此,電網(wǎng)中三相之間既存在著電的聯(lián)系又有磁的聯(lián)系,如在中性點不接地或不直接接地的電網(wǎng)系統(tǒng)中,一相接地時健全相的相電壓是趨向于無窮大。如在中性點不直接接地的系統(tǒng)中,可以計算出一相接地后,其余兩相的電壓情況。一相接地的情況可以看成兩種情況下疊加而成:一種是正常的三相電源電動勢作用的結(jié)果,此時電網(wǎng)三相對地都是相電壓另一種即假設(shè)除去三相電源而只是在接地點加上一個與相電壓相反的電動勢,兩種情況共同作用下使得對地電壓值為零,也就是其中一相接地的情況。

由于煤礦生產(chǎn)的特殊性,電纜線路的總長度經(jīng)常不動,其參數(shù)滿足上述假設(shè)情況的可能性很大,故工頻電壓升高對線路和設(shè)備絕緣的破壞性是我們所不能夠忽視的。即使電纜參數(shù)不滿足上述假設(shè)情況。工頻電壓升高為、v/3u對線路和設(shè)備的絕緣也存在著一定的危害,尤其是井下的電纜和設(shè)備易受潮和砸壓擠碰,絕緣情況比較差,、/3倍的過電壓對其也是有一定的危害性。弧光接地電壓在實踐中證明:在線路較短,接地電流很小的情況。單相接地電弧會迅速熄滅,電網(wǎng)自動恢復(fù)正常。而當(dāng)線路較長時,接地電流大。電弧不容易很快熄滅且不太穩(wěn)定,出現(xiàn)時熄時滅的情況,即出現(xiàn)間歇性電弧.此時的過電壓就比較嚴(yán)重了,這種情況的過電壓實質(zhì)上就是前面所提高的弧光接地電壓。

弧光接地電壓與一相對地多次發(fā)弧所引起另外兩相對地電容上波動有關(guān)。正常情況下,各相導(dǎo)線的對地電容是保持在平衡狀態(tài),彼此相等。一旦其中有一相出現(xiàn)故障便打破了此種平衡狀態(tài),使得電容出現(xiàn)振蕩,從而使得三相對地電容上的總電荷不能為零,從而形成了其中一相出現(xiàn)較高的過電壓。

實際上由于每次發(fā)弧不一定在其工頻幅值,自然熄弧條件較差不一定能使電弧在通過高頻電流零點時熄滅。線路各相導(dǎo)線間還存在著線間電容,電弧中又有壓降,系統(tǒng)中損耗使振蕩衰減等因素,使得對因井下電纜線路和設(shè)備絕緣情況差的影響,而形成的威脅就較大了。

2.結(jié)語

由于煤礦生產(chǎn)的特殊性,尤其是井下,電網(wǎng)發(fā)生兩相電的情況又比較普遍,因而產(chǎn)生的過電壓發(fā)生的幾率就相應(yīng)加大,加之礦井電纜和設(shè)備的絕緣情況比一般狀態(tài)更差,這種工頻電壓升高和弧光接地過電壓的危害是相當(dāng)大的。因此,要加大重視,加強(qiáng)對礦井電網(wǎng)和設(shè)備的維護(hù)和檢查,使得各種保護(hù)裝置靈敏、可靠。保證煤礦井下供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。