1. 直流接地检测装置原理
测电笔是广大电工经常使用的工具之一,用来判别物体是否带电。它的内部构造是一只有两个电极的灯泡,泡内充有氖气,俗称氖泡,它的一极接到笔尖,另一极串联一只高电阻后接到笔的另一端。当氖泡的两极间电压达到一定值时,两极间便产生辉光,辉光强弱与两极间电压成正比。当带电体对地电压大于氖泡起始的辉光电压,而将测电笔的笔尖端接触它时,另一端则通过人体接地,所以测电笔会发光。测电笔中电阻的作用是用来限制流过人体的电流,以免发生危险。? 测电笔除了可以判断物体是否带电外,还有以下几个用途:? (1)可以用来进行低压核相,测量线路中任何导线之间是否同相或异相。具体方法是:站在一个与大地绝缘的物体上,双手各执一支测电笔,然后在待测的两根导线上进行测试,如果两根测电笔发光很亮,则这两根导线为异相;反之,则为同相,它是利用测电笔中氖泡两极间电压差值与其发光强弱成正比的原理来进行判别的。 (2)可以用来判别交流电和直流电。在用测电笔进行测试时,如果测电笔氖泡中的两个极都发光,就是交流电;如果两个极中只有一个极发光,则是直流电。 (3)可以判断直流电的正、负极。将测电笔接在直流电路中测试,氖泡发亮的那一极就是负极,不发亮的一极是正极。 (4)可用来判断直流是否接地。在对地绝缘的直流系统中,可站在地上用测电笔接触直流系统中的正极或负极,如果测电笔氖泡不亮,则没有接地现象。如果氖泡发亮,则说明有接地现象,其发亮如在笔尖端,则说明为正极接地。如发亮在手指端,则为负极接地。但是必须指出的是在带有接地监察继电器的直流系统中,不可采用此方法判断直流系统是否发生接地
2. 直流接地原理图
査找直流接地的方法通常有短时停电法、暂代电源法、专用仪。
(1) 短时停电法就是在直流配电平上一次、逐回、短时断开各直流流接地信号是否消失。
如果暂时断开某一回路时直流接地信号消失,信号、消防、技防等回路中,电源均取自经逆变装置逆变后的电源。
(2) 二次回路直流电源的试验项目。
1) 设备操作电源、信号电源正负极对地、正负极之间绝缘试验。
2) 设备操作电源、信号电源与交流电源之间的绝缘试验。
3) 设备操作电源与信号电源之间的独立性试验。
4) 设备操作电源与交流电源回路之间的独立性试验。
5) 强电电源与弱电电源之间的独立性试验。
3. 直流接地查找仪工作原理
宜昌市西北口水电厂一期装机容量为2×6300千瓦。
电厂的直流系统分支较多、涉及面广,绝缘水平很难保持得很高,特别是在空气潮湿的水轮机层,发生直流接地的机率较大,若不及时处理,会严重影响安全经济运行。直流系统发生一点接地后,若末及时发现处理,在同一极的另一地点再发生接地或另一极的一点接地,便构成两点接地短路,将造成信号装置、继电保护和断路器的误动作,两点接地可能会将跳闸回路短路,造成保护拒动作,还会引起熔断器熔断、烧坏继电器接点。
因此当直流系统发生一点接地时,应迅速寻找,尽快消除,防止发展成两点接地故障。
一、查找接地故障的原则和方法
1.处理原则。根据运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点,以先信号、照明部分后操作部分,先室外后室内,先负荷后电源为原则,采取拉路寻找、分路处理的方法。
在切断各专用直流回路时,切断时间不得超过3秒钟,不论回路接地与否均应合上。如设备不允许短时停电(失去电源后会引起保护误动作),则应将直流系统解列后,再寻找接地点。
2.处理方法:传统方法是:当“直流系统接地”光字牌亮时,工作人员应先切换直流负荷屏上的接地电压表,判明直流接地的极性。
若将该表转换开关切至“正”,电压表指示值为220伏或,接近220伏,则说明“负”极接地;反之,则“正”极接地。接地极性明确后,可进行以下处理:检查绝缘水平低(如水轮机层的各直流设备)、存在设备缺陷及有检修工作的电气设备和线路是否有接地情况;询问载波室是否有直流系统故障;依次切断直流负荷屏上各负荷开关;检查蓄电池、硅整流装置及充电机回路是否有接地现象等。
在切断上述每一直流回路后,应迅速恢复送电。在切断每一回路过程中,工作人员应根据仪表和信号装置的指示,判断是否有接地。如切断时接地消失,恢复送电后接地又出现,则可肯定接地发生在该回路上,应及时查找接地点设法消除。
上述方法虽然简单易行,但也有其缺点:因直流负荷屏上的负荷开关控制的既有室内部分又有室外部分,工作人员在水轮机层或发电机层查找接地点时、需用电话联系中控室人员了解光字牌信号变化情况,大大延长了处理时间。
如是直流屏内部或蓄电池发生接地,用此法很难检测到接地故障。
二、万用表电压测量法查找接地故障
1.基本原理:用万用表直流电压档(DC档)测直流电压值。当直流一极接地时,另一极对地电压为全电压,即控制电压为220V,合闸电压为250V。
当切除某一部分直流负荷时,观察万用表所测极对地电压值的变化情况来判断接地点所在区域,从大到小,逐个否定,最后排除。
2.处理方法:
①在查找直流接地故障时,工作人员须对本厂的直流系统了如指掌(我厂直流系统、接线及负荷分布见下图)。
目前的运行状态是101ZK、102ZK和1HK均合上,2HK处于“分”位。直流屏上输出的直流电源按其负荷性质分两路分别送到合闸母线(250V)和控制母线(220V),它们负极分开,正极共用。
②判断接地极性。用万用表DClo00档测量直流电源“ ”、“-”极对地电压,若“ ”极接地时,则“-极对地电压为220V3若“-”极接地时,则“ ”极对地电压为220V,据此判断出接地极性。
为叙述方便,以下设“-”极接地。
③用万用表测直流控制母线“ ”极对地电压为220V,瞬时切除所有合闸电源开关后,如电压值下降很多甚至为0,就说明接地点在合闸回路,应对高压线路的合闸回路、事故照明、机组启励回路等用同样方法进行检查、判断;如电压值仍为220V,则说明接地点在控制回路中,应进一步区分接地点是在直流屏、蓄电池室还是在负载回路。
④用万用表测直流屏整流输出的“十”极对地电压为220V,瞬时断开控制电源开关1HK,如所测电压明显下降或为0V,说明接地点在控制母线回路;如所测电压值无变化,说明接地点在直流屏或蓄电池室,就应对屏内设备及蓄电池做仔细检查。
如接地点在控制回路,测“十”极对地电压为220V,瞬时拉开开关1DK,若电压值明显下降甚至为0V,说明接地点在信号回路,可通过电压测定,瞬时拔出信号回路保险来查找。如所测电压值无变化,说明接地点在其它回路中。瞬时拉开3DK,如所测电压值明显下降甚至为0V,说明接地点在高压断路器弹簧操作机构的储能电机控制回路中。
瞬时拉开4DK和5DK,如所测电压值明显下降甚至为0V,说明接地点在主厂房的机组范围内;如所测电压值无变化,说明接地点在中控室范围内。
如接地点在机组范围内,则分别断开4DK或5DK,以判定在哪台机组。之后测量接地点所在机组的自动屏上控制电源进线“十”极对地电
压,瞬时解除至调速器、励磁调节屏、测温制动屏、蝶阀控制系统、技术供水系统等设备的“—n极端子,据测量值的变化判断接地点是否发生在这一部分设备。
按照上述顺序逐步缩小查找范围,最终找出接地点予以处理。
三、查找接地时的注意事项
1.查找直流接地故障时,必须有二人进行。
2.禁止用灯泡查找接地点,以防直流回路短路。
3.查找直流一极接地故障时,切勿引起另一点接地,以防引起继电保护、自动装置的误动或拒动,甚至引起短路烧直流保险。
4.当直流系统一点接地时,禁止在二次回路上工作。
5.拆除各端子、各开关的时间应尽可能短。
6.运用绝缘监察装置的测量转换开关测正、负极对地电压时可能有误,主要是开关内部的正、负极接点与接地点误接通会造成误发接地信号。
7.如是直流系统绝缘严重破坏但未完全接地,所测极对地电压应低于220V(合闸回路应低于250V),应根据切除某部分负荷时,观察所测电压值是否下降较多来判断绝缘损坏严重处。
以上是笔者对查找直流系统接地故障的一点体会,在此溢于笔端,与同行探讨,若有不要之处,敬请指正。
4. 直流接地检测装置原理是什么
一、直流接地故障查找原则
1、先观察环境,后判断可能的接地点(先室外后室内);
2、先转直流母线、后拉直流馈线;
3、先拉储能、信号(公共屏)、测控、后拉保护、主变等装置;
4、拉开保护装置电源后再上电前,需退相关保护装置出口压板。
二、查找接地故障具体步骤:
1、处理方法:
1)、当直流系统发生接地时,首先根据变电所绝缘监测装置实际配置情况,借助接地光字牌、主监控绝缘报警系统、直流接地检测仪报警等监测手段,并通过万用表测量直流屏处的直流对地电压,判明直流接地的性质(接地极性、全接地、高阻接地等)。
2)、接地性质明确后,可进行以下处理:检查绝缘水平低(室外端子箱、接线箱、密封不严的刀闸机构箱、无防雨罩的瓦斯继电器等室外设备、现场工序易潮湿)、易发生接地的开路、存在设备缺陷及有检修工作的电气设备和线路是否有接地情况;
3)、若绝缘监测装置能监测处接地的具体支路,该支路为双回路配置的,可以合、拉空气开关的方法,将该支路负载转到另一直流母线,观察接地现象是否转到另一直流母线上。
4)、若接地电阻较大,绝缘监测装置无法检测出接地支路的,可将绝缘监测装置的接地告警定值(220V直流系统告警值一般设为25kΩ,110V直流系统告警定值一般设为7kΩ)增大,重新检测;若正负极同时接地,此时正负电压平衡,也无法检测出接地支路,只会做“母线绝缘异常”的告警,可将绝缘监测装置中的“正负同时接地”设为“是”,正常运行时为“否”,再重新检测。若能检测出接地支路,按步骤(3)处理。
5)、若以上绝缘监测装置等无法检测出具体接地支路,在坚持查找直流接地故障的原则的前提下,依次切断直流屏上各负荷开关,若直流屏上负荷开关所带负荷中存在不允许短时停电负荷(失去电源后会引起保护误动作),则禁止直接断开直流屏上此负荷开关,而应从该负荷开关所带本段各配出开路本柜控制电源上逐一拉路查找,查找过程中也不允许选切不允许短时停电负荷(失去电源后会引起保护误动作),若直流屏上负荷开关所带负荷中不存在不允许短时停电负荷,则可直接拉直流屏负荷开关,但切断时间不得超过3秒钟,不论回路接地与否均应合上,如果拉开此开关直流接地现象消除,则可以判断接地点就在该段母线上,接下来可依次拉开该段母线上所有配出开路直流电源,进而判断确切的接地开路并进行有效处理,彻底消除接地现象。
6)、如果拉开直流屏上此开关直流接地现象没有消除,则应选择依次拉直流屏上其他配出负荷开关,方法同上。不管是在直流屏配出负荷开关中拉路查找接地还是在直流屏配出负荷开关所带的下一级负荷中查找接地,都必须坚持直流系统查找接地的原则。最后,如果直流接还没消除,则应检查蓄电池、充电装置及直流屏柜内各二次回路及接线是否有接地现象等。在切断上述每一直流回路后,应迅速恢复送电。在切断每一回路过程中,工作人员应根据仪表和信号装置的指示,判断是否有接地。如切断时接地消失,恢复送电后接地又出现,则可肯定接地发生在该回路上,应及时查找接地点设法消除。
2.查找接地拉路的顺序:
1)、阴雨天气,重点先找室外端子箱、接线箱、密封不严的刀闸机构箱、无防雨罩的瓦斯继电器等室外设备。
2)、先找有工作的回路和近期工作过的回路,后找其它回路。
3)、先找事故照明、信号回路、充电装置回路、蓄电池组,后找其它回路。
4)、先找合闸回路,后找控制回路、保护回路。
5)、先找室外设备,后找室内设备。
6)、先找6KV、10kV、35 kV回路,后找11OkV、220kV、330kV、500kV回路。
7)、先找简单回路,后找复杂回路。
8)、先找一般负荷,后找重要负荷。
三、查找接地时的注意事项:
1、防止保护误动:一般的保护装置出于反措的要求一般都有防止直流电源消失保护误动的措施,对重要设备或新投产不久的设备,事先要采取措施,如申请断开保护跳闸压板。
2、做好事故预想:拉路或取控制保险时,应事先通知值班人员,做好事故预想,以防开关误跳或出现其它异常情况。
3、查找和处理直流接地时工作人员应戴线手套,穿长袖工作服,应使用内阻大于2000欧/伏的高内阻电压表,工具应绝缘良好。
4、对各分支线采用取下熔断器寻找接地点的方法时,应先取下正极,后取下负极;给上时,先给上负极,后给上正极。
5、查找直流接地,停用保护时间超过3 s时,应征得部门生产控制室同意后进行,但保护停用时间应尽量短。
6、查找直流接地故障时,必须有二人进行。
7、禁止用灯泡查找接地点,以防直流回路短路。
8、查找直流一极接地故障时,切勿引起另一点接地,以防引起继电保护、自动装置的误动或拒动,甚至引起短路烧直流保险。
9、当直流系统一点接地时,禁止在二次回路上工作。
10、拆除各端子、各开关的时间应尽可能短。
11、运用绝缘监察装置的测量转换开关测正、负极对地电压时可能有误,主要是开关内部的正、负极接点与接地点误接通会造成误发接地信号。
12、在拉路寻找直流接地前,应采取必要措施。防止因直流电源中断而造成保护装置误动作。
13、试拉各设备的直流电源时,应密切监视一次设备的运行情况及有关仪表指示的变化情况。
14、需拆接端子线头时按符合实际的图纸进行,防止拆错端子线头,防止恢复接线时遗留或接错;所拆线头应做好记录和标记。
5. 直流系统接地现象及处理
直流接地故障的查找原则,具体有以下四点:
首先,要对周围的环境进行观察,一般是先观察室外的,其次才是室内,然后根据观察判断出有可能的接地点。
其次,要先转直流母线,在后拉直流馈线;
接着,检查并将储能、信号、测控先拉开,然后才是将保护等装置拉开;
最后,才是将在上电之前要将保护装置的电源接通,并且还要将相关保护装置出口压板退出。
接下来,我们来看一下接地故障查找的具体步骤有哪些吧:
第一:处理方法
(1)在直流系统出现接地的情况下,一定要先按照变电所绝缘监测装置的具体配置,然后,通过接地光字牌、主监控绝缘报警系统等监测手段,再根据直流屏处的直流对地电压的测量结果,对它的直流接地性质有一定的把握和了解,判断出是接地极性还是高阻接地等
(2)在我们已经了解到它的接地性质之后,我们应该采取以下的步骤来对其进行处理,对绝缘水平进行检测,然后对那些比较容易出现接地的开路或者是本就有一定设备缺陷的线路和装置进行检查,看它们是不是存在接地。
(3)要是绝缘检测装置可以对接地的具体之路进行有效地监测,那么大家就可以通过合上空气开关或者是拉上空气开关的方式,将监测到的致力负载转移到其它的直流母线上,然后再观察这个操作是否成功了。
(4)假如接地电阻不是很小的话,那么,绝缘监测装置是无法将接地支路监测出来,这时,我们可以通过增大绝缘监测装置的接地告警定值,来进行重新检测。要是出现正负极同时接地的情况时,也是不能将接地支路检测出来的,出现这种情况就可以通过把绝缘监测装置中的“正负同时接地”设为“是”,正常运行时为“否”,来进行解决。
(5) 要是上面几种方式都无法对具体的接地之路进行监测的话,在确保不违反查找直流接地故障的原则下,对直流屏上的每个负荷开关进行逐一切断,要是直流屏上的负荷开关所带有的负荷中有不允许短时间停电的负荷,那么,就不能允许这项操作。
而是要从这个负荷开关所带本段各配出开路本柜控制电源上逐一拉路查找,在这个过程中,是不能选切不允许短时停电负荷,这时可以将直流屏负荷开关直接拉开,但是需要注意的是这个切断的时间要低于3s,不管回路接地与否都要将其合上。若拉开此开关直流接地现象已经消除了,那么我们就基本可以判断出接地点就是在这段母线上了,之后我们就可以这段母线上所有配出开路直流电源逐一地拉开,从而就可以对此接地故障进行有效地处理,彻底的将接地现象消除。
(6)无论是在直流屏配出负荷开关中拉路查找接地还是在直流屏配出负荷开关所带的下一级负荷中查找接地,务必遵循我们上面所说的直流系统查找接地的相关原则。最后,要是直流接地仍旧没有被消除,那就要对蓄电池、充电装置等进行系统检查,看它们是不是存在接地现象等。在这些过程中,工作人员都要按照仪表和信号装置的指示,判断是否有接地。
第二:查找接地拉路的顺序:
(1)要是阴雨天气的话,那么就应该对室外的端子箱、接线箱等设备与装置进行查找;
(2)查找的顺序也是有讲究的,先对正在工作的回路或者是最近有工作的回路进行检查,然后再查找其它的回路。
(3)先对事故照明、充电装置等回路进行查找,其它次之。
(4) 先对合闸回路及控制回路进行依次查找,然后再查找保护回路。
(5)先找电压小的回路,后找电压大的回路。
(6)先找简单回路,后找复杂回路。
(7)先找一般负荷,后找重要负荷。
华天电力PDF1000 直流系统接地故障测试仪它能够适用于任何电压等级的直流系统,配备了高精度的检测钳表,通过对多种信号的高效处理大大提高了检测范围与抗干扰能力,对于接地点位置的断定,它们更是拥有准确的判断力,每次检测都能够指出接地点位置及方向。
6. 直流接地检测仪原理
接地故障检测的原理:直流漏电流,正弦波电流。
被动式检测法 通过检测和捕捉接地故障瞬间,配网系统各项数值变化,来判断故障发生和故障位置、故障相。 主要包括: 1)5次谐波法:检测线路电流的5 次谐波的变化情况,当5 次谐波突然增大,同时系统电压下降,则判断为发生接地。 缺陷:可靠性低。 2)电容电流脉冲幅值法: 1、在接地故障的瞬间,接地点出现一个频率很高幅值很大的暂态电流,暂态电流分量的幅值比流过同一点的电容电流的稳态值大几倍到几十倍; 2、在接地瞬间故障相电容电荷通过故障相线路向故障点放电,而故障线路分布电容、分布电感和电阻对高频率的暂态分量具有衰减性; 3、由于所有非故障线路的暂态电流均流向故障线路,经故障点回到大地,导致故障线路从变电站到故障点之间的暂态电流幅值最大。 缺陷:可靠性低。 3)首半波法: