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水电站升压站直流屏母线绝缘下降报警案例分析

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2019-06-28 10:27:00 来源:万正电源集团有限公司

甲米河二级水电站升压站直流屏绝缘下降报警分析及处理过程:

一、直流屏故障报警前后直流屏运行情况:

1、甲米河二级水电站升压站直流屏由2013年06月正式投产运行;

2、其运行方式为I段、II段母线共用一套充电模块,I段、II段母线充电模块互为备用,I段、II段母线电压基本相等;

3、运行初期,两段母线个别蓄电池就有轻微渗液现象,运行4个月后,I段和II段蓄电池组出现明显渗液现象,又经过一段时间运行后,渗液蓄电池逐渐增多,并且渗液情况逐渐严重,多次联系厂家处理未果;

4、2014年3月开始,甲米二级电站上位机报“II段母线3#器电池电池电压低”,经现场对单体蓄电池电压逐一测量确认,3#蓄电池电压为10.37V,该段其它蓄电池均在12V以上,说明报警信号正确;

5、此后的运行期内,I段和II段其它个别蓄电池也开始出现电池电压低报警;

6、经过再次与厂家沟通后,2014年5月18日-30日,甲米河电站维护人员按照蓄电池运行规范技术要求及厂家规定,分别对I段和II段蓄电池组进行充放电试验,试验结果为部分蓄电池电池容量不足,不能满足技术要求,经与厂家技术分析和讨论后,决定由厂家发一组(18只)同型号、同容量的蓄电池更换至II段,将该段换下的其它蓄电池中容量较足的蓄电池更换I段容量不足的蓄电池,2014年6月26日,新的蓄电池组到货后,维护人员按照上述要求对蓄电池组进行了安装和更换;

7、并对重新组装的新、旧蓄电池组进行充电后,以分段运行方式投入运行:

自I段、II段直流母线蓄电池组安装和更换并分段运行后,上位机开始频繁出现升压站直流屏I段、II段母线绝缘下降报警;

8、维护人员到现场对升压站直流屏现地控制单元显示屏检查,发现在直流屏I段、II段上的微机控制屏的报警窗口中,除有频繁的“母线绝缘下降”报警,同时还有EGU01绝缘模块3#、4#、7#、11#、 12#、13#馈出支路绝缘下降报警。根据系列报警简报综合判断,升压站直流屏可能确实存在母线和馈出支路绝缘异常情况。

二、直流屏母线绝緣下降报警分析及检查过程:

1、升压站直流屏报警馈出支路负荷分配去向情况:

说明: ITQF 集中操作箱、2TQF 集中操作箱、IEQF 集中操作箱均在户外露天。

2、母线绝缘下降报分析及检查过程:

(1)因出现升压站直流屏母线绝缘下降报警出现时,正直多雨天气,故首先分别对1TQF集中操作箱、2TQF集中操作箱、1EQF 集中操作箱进行了检查,检查中发现1TQF集中操作箱、2TQF 集中操作箱、1EQF 集中操作箱均有不同程度的漏水现象,因此疑为直流回路受潮致使系统报绝缘降低,随后对漏水的操作箱进行了防渗处理;

(2)但经过后期运行检验,发现故障点仍然未能排除,报警依然存在;

(3)因此,排除了因回路受潮引发母线绝缘下降的可能:

因为当时部升压站部分保护在升压改造联调阶段,不宜采用拉合负荷检查,故按以下步骤及方法进行了一-- -排除的检查;

(4)用FLUKE 17B数字式万用表测量直流母线正负极之间电压为220多伏,然后分别测试正极对地电压和正极对地电压,发现正、负极对地电压均为漂浮电压,在60V-160V之间频繁波动,从而进一-步确认绝缘可能存在异常现象;

(5)重点检查主变1T保护B屏、主变2T保护B屏、220kV 线路保护B屏、1TQF集中操作箱、2TQF集中操作箱、1EQF 集中操作箱内各直流电源回路、控制回路是否有接线松脱现象,检查各合、分闸线圈是否有烧毁或绝缘破损现象:

a、检查各直流电源可路是否有绝缘破损现象,检查结果均未发现异常,基本排除了所涉及的回路及电气元件及设备绝缘损伤引发绝缘”下降的可能性;

b、由于甲米二级当时建设竣工,周边也不存在任何施工,环境状况良好,故也排除了灰尘或导电粒子过多的外界干扰;

c、2014年7月28日,甲米二级站220kV线路升压改造联调结束,升压站全部设备处于冷备用状态,因此对升压站直流屏报母线及部分馈出支路绝缘下降展开了全面检查:

首选采用了单路拉路寻我方法,即分别从每段的第一个支路开始逐个拉开关,断开负荷后,用FLUIKE 17B数字式万用表测量开关下端电压,确认无电压后,再用7C-7/500V兆欧表测试绝缘电阻,并分别在对应段的微机监控装置查看母线绝缘变化情况;

测量完毕后发现,除报警馈出支路外,其它每个馈出支路断开后,正、负极分别对地电压均为零,正、负极分别对地绝缘电阻均良好,但是所有的报警馈出支路后,其负极对地均存在60 160V直流电压;

在微机监控装置上仍然要报母线绝缘及馈出支路绝缘异常;

由此初步判断,影响母线绝缘下降报警与该回路串搭有其它电源的可能性较大。

根据检测数据,进行必要的数据分析:

1、首先根据图纸查找直流屏I段3#馈出支路开关断开后,其负极对地电源来源,最后发现此电源来自于1TQF 集中操作箱(副分),而此电源取自升压站直流屏II段的1l#馈

出支路。用同样的检查方法检查了I 段其它各报警馈出支路开关断开后的负电源来源,均来自于直流屏II段所对应的馈出支路。然后检查直流屏II 段各报警馈出支路后发现,各报警馈出支路开关断开后的负电源均来自于直流屏I段所对应的馈出支路,由此分析故障报警来自于电源间的相互干扰。

三、直流屏母线绝缘下降报警分析结果确认:

为了确认以上判断的正确性,先将所有故障报警馈出支路断开,然后按以下方

式投退各报警支路开关,直流屏绝缘检测及报警情况:

(1)断开I段、II段所有报警馈出支路,I段、II段微机控制屏绝缘均正常并处于稳定;

(2)按照报警馈出支路去向系统,先对1T主变保护及断路器操作系统进行检查:

a、先合上I段母线3#馈出支路开关,I 段微机控制屏绝缘均正常并处于稳定;

b、再合上I段母线11#馈出支路,I段微机控制屏绝缘均正常并处于稳定;

c、分别依次合上直流母线II段的3#馈出支路开关和11#馈出支路开关,I段、II 段微机控制屏绝缘均在500KQ以下不停波动,断开II段的3#馈出支路开关和11#馈出支路开关后,I段、II段微机控制屏绝缘均恢复正常;

d、断开I段母线3#馈出支路开关,再同时合上母线II段的3#馈出支路开关和11#馈出支路开关,I段微机控制屏绝缘均正常并处于稳定;

e、分别依次合上直流母线I段的3#馈出支路开关和11#馈出支路开关,I段、II段微机控制屏绝缘均在500K Q以下不停波动,断开I段的3#馈出支路开关和11#馈出支路开关后,I段、II段微机控制屏绝缘均恢复正常;

(3)用上述同样方法分别对2T主变保护及断路器操作系统的4#馈出支路开关和12#馈出支路及220kV线路保护及断路器操作系统的7#馈出支路开关和13#馈出支路进行检查,均存在同样的现象。

(4)认真对图纸进行分析后,发现设计图纸中存在电源设计缺陷,我站升压站直流屏为非环网设计系统,但在同一回路中存在I段、II段电源负极共用现象,由于升压站直流屏II段蓄电池组为新的蓄电池组及更换电池组后以分段充电运行方式,I段、1I段蓄电池充电时间本身不能完全同时,故电池电压存在偏差,所以相互形成干扰而影响绝缘电阻测量装置的I正常绝缘检测,从而形成报警。

四、直流屏母线绝缘下降报警处理方法及过程:

1、与设计院进行技术沟通,说明报警现象、引起报警查找方法及过程,提出建议处理方案,建议对告警馈出支路中的各保护屏的I路、I路电源进线接线位置进行更换;

2、设计院对原设计图纸进行认真核实后,确认是电源设计问题,并采纳了建议处理方案并下发设计更改通知,现场技术人员对设计更改通知核实后并进行了更改;

3、分别对主变1T保护B屏、主变2T保护B屏、220kV线路保护B屏的直流电源进相I路和直流电源进相II路接线按照正负极对应更换。

五、直流屏母线绝缘下降报处理结果:

甲米二级水电站升压站直流屏进行更改后,升压站直流屏运行情况良好,母线及各馈出支路绝缘正常、稳定,未出现过母线及馈出支路绝缘下降的报警,说明母线绝缘下降报警的分析思路正确,处理方法得当。

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