直流系統的作用

在發電廠和變電所中,直流系統在正常情況下為控制信號、繼電保護、自動裝置、斷路器跳合閘操作回路等提供可靠的直流電源;當發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。直流系統可靠與否對發電廠和變電所的安全運行起著至關重要的作用,是安全運行的保證。

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

直流系統接地的危害

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

1、什么叫直流系統接地?

由于直流電源為帶極性的電源,即電源正極和電源負極。交流電源是無極性電源,電力系統交流電源有一個真正的“地”,這個地也是電力系統安全的一個重要概念。為了系統安全,變電站、發電廠所有設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。如果直流電源系統正極或負極對地間的絕緣電阻值降低至某一整定值,或者低于某一規定值,這時我們稱該直流系統有正接地故障或負接地故障。

2、直流系統為什么會接地?

發電廠、變電站直流系統所接設備多、回路復雜,在長期運行過程中會由于環境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化,設備本身的問題等等,而不可避免的發生直流系統接地。特別在發電廠、變電站建設施工中或擴建過程中,由于施工及安裝的種種問題,難以避免的會遺留電力系統故障的隱患,直流系統更是一個薄弱環節。投運時間越長的系統接地故障的概率越大。

3、直流系統接地的危害?

直流系統接地包括直流系統一點接地和直流系統兩點接地兩種情況。

在直流系統中,直流正、負極對地是絕緣的,在發生一點接地時由于沒有構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生接地時,就可能造成信號裝置、繼電保護和控制回路的不正常動作;發生一點接地后再發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)均接負極電源,若這些回路再發生接地或絕緣不良就會引起繼電保護誤動作。直流負極接地有使保護及自動裝置拒絕動作的可能,因為跳、合閘線圈、保護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及操作電源。若這些回路再發生接地或絕緣不良就會引起繼電保護拒絕動作,使事故越級擴大。

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,就可能發生斷路器誤動或拒動。就動作的實際情況看,當直流系統監測回路發出預告信號報警,顯示該系統接地,可以斷定,直流系統的接地故障已經造成了斷路器可能發生誤跳或拒跳的事故隱患,應立即排除。

篇2:煤礦井下供電中單相接地過電壓危害規范

談煤礦井下供電中單相接地過電壓及其危害

礦山供電系統的電源中性點是嚴禁接地,即采用中性點不接地系統。在《煤礦安全規程》中有詳細的規定。由于煤礦企業生產的特殊性,其供電線路絕大多數采用電纜線路,所以具有以下幾方面的特征:

(1)煤礦井下供電系統復雜,使用電壓等級比較多(如6KV、3.3KV、1.2KV、0.69KV),出現因單相接地過電壓的幾率較高,嚴重威脅著煤礦井下作業人員的人身安全,影響電器設備的安全平穩運行。

(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,所以易出現弧光接地過電壓。

(3)電纜接線頭和電纜的連結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)加之井下作業環境差,因而更容易發生單相接地的可能。由于單相地而出現過電壓的機會則更大。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象發生幾率大.對礦井出現兩相電即單相接地的過電壓要給予足夠高的重視,來保護煤礦井下供電系統的安全運行,保障礦區生產安全。

1.單相接地時易出現的過電壓及原因分析對于中性點不接地系統,單相接地時可能會出現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,可能認為在中性點不接地或不直接接地的電網中,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),即出現了、/3倍的過電壓;而在中性點直接接地的電網中,一相接地時健全相的相電壓會仍保持為u。通過以上結論證明,只是在其電網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,電網中三相之間既存在著電的聯系又有磁的聯系,如在中性點不接地或不直接接地的電網系統中,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果,此時電網三相對地都是相電壓另一種即假設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。

由于煤礦生產的特殊性,電纜線路的總長度經常不動,其參數滿足上述假設情況的可能性很大,故工頻電壓升高對線路和設備絕緣的破壞性是我們所不能夠忽視的。即使電纜參數不滿足上述假設情況。工頻電壓升高為、v/3u對線路和設備的絕緣也存在著一定的危害,尤其是井下的電纜和設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,電網自動恢復正常。而當線路較長時,接地電流大。電弧不容易很快熄滅且不太穩定,出現時熄時滅的情況,即出現間歇性電弧.此時的過電壓就比較嚴重了,這種情況的過電壓實質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弧所引起另外兩相對地電容上波動有關。正常情況下,各相導線的對地電容是保持在平衡狀態,彼此相等。一旦其中有一相出現故障便打破了此種平衡狀態,使得電容出現振蕩,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較高的過電壓。

實際上由于每次發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。線路各相導線間還存在著線間電容,電弧中又有壓降,系統中損耗使振蕩衰減等因素,使得對因井下電纜線路和設備絕緣情況差的影響,而形成的威脅就較大了。

2.結語

由于煤礦生產的特殊性,尤其是井下,電網發生兩相電的情況又比較普遍,因而產生的過電壓發生的幾率就相應加大,加之礦井電纜和設備的絕緣情況比一般狀態更差,這種工頻電壓升高和弧光接地過電壓的危害是相當大的。因此,要加大重視,加強對礦井電網和設備的維護和檢查,使得各種保護裝置靈敏、可靠。保證煤礦井下供電系統的安全運行。