开机瞬间简报信息报B厂直流系统绝缘下降缺陷查找、 原因分析及处理方法

张群

摘 要：柘林水电厂2001年扩建了2台120MW的机组，直流系统当时为B厂与开关站互为备用，平时B厂和开关站直流系统独立运行。自6号发电机投运以来，开机瞬间就报B厂直流系统绝缘下降，5号发电机开机瞬间也报，但没有6号机频繁。文章对开机瞬间简报信息报B厂直流系统绝缘下降缺陷查找、原因分析及处理方法进行了阐述，以供参考。

关键词：直流；下降缺陷；原因分析

1 我厂的概况及缺陷的现象

柘林水电厂2001年扩建了2台120MW的机组，直流系统当时为B厂与开关站互为备用，平时B厂和开关站直流系统独立运行。自6号发电机投运以来，开机瞬间就报B厂直流系统绝缘下降，5号发电机开机瞬间也报，但没有6号机频繁。因为时间短，瞬间消失，无法查找也就放到了一边。2011年8月份厂里排查安全隐患，决定要把这个老问题查出来，到底是误报还是确实有直流瞬时接地，一定要有个交代。

2 从案列吸取教训

一般来说，很多地方对直流瞬时接地都不重视，因为不好查找，但直流瞬间接地危害也是很大的。直流瞬间接地在别的电厂造成严重后果的案例是很多的，下面作者介绍一个简单案例，通過这个案例引起大家对直流接地这个问题的重视。

2.1 事故案例

河北某220kV变电站保护误动分析：

2.1.1 现场检查故障基本情况

线路RCS-931BM、PSL-603GC型保护分别停运改定值工作。工作负责人带领工作班成员进行RCS-931BM型保护改定值工作，故障时刻正在进行保护改定值后定值打印及压板电位测试工作，开关发生A相跳闸后，保护班组随即停止工作，离开保护室。站内监控机显示站内此时无直流接地及其他异常信号发出。测量压板电位，造成一点接地。保护工作人员进行线路保护改定值工作，在使用万用表测试压板电位操作过程中，万用表由于长时间开启而自动屏蔽电源，在其操作重新开机切换档位时，万用表档位短时切过至“低电阻”档位，造成跳闸回路的一点接地。

2.1.2 结论

引起保护跳闸的主要因素：测量压板电位，短时间造成一点接地，使跳闸回路的一点接地，造成开关A相跳闸。

3 B厂直流瞬间接地的查找方法和步骤

我厂自5、6号机投运以来，在开机瞬间简报就经常报B厂直流系统接地报警，而5号机开机时出现的几率很少，时间短，增加了查找难度，最重要的是长期没引起重视。但在2011年8月间厂里出现开关跳闸事故，在排除安全隐患时，提出必须查找这个原因。使用先进的录波器查找。具体步骤为：

3.1 停机状态下接好试验接线：（1）在起励开关（QDT62）下端头串入50A的分流器（分流器的输出75mV）接入数据采集系统。（2）在起励开关（QDT62）下端头分别正对地，负对地（110V）接入数据采集系统。（3）在转子电压输入端分别正对地、负对地（最大220V）接入数据采集系统。

3.2 原始数据先采集保存。

3.3 （1）将QS22、QS32、QS42功率柜输出刀闸断开。（2）发电机开到额定转速，使发电机至空转运行状态。（3）启动录波器录波，在励磁调节器屏按开机按钮，发电机起励建压至空载运行状态。（4）对录波器录波后数据进行分析，判断不是功率柜的原因。

3.4 （1）在励磁调节柜按停机按钮，发电机逆变至空转运行状态，将FU2熔断器断开。（2）启动录波器录波，在励磁调节器柜按开机按钮，机组起励建压至空载运行状态。（3）对录波器录波数据进行分析，判断也不是该回路的问题。

3.5 （1）在励磁调节柜按停机按钮，发电机逆变至空转运行状态，取下FU63、FU64保险。（2）启动录波器录波，在励磁调节器柜按开机按钮，机组起励建压至空载运行状态。（3）对录波器录波数据进行分析，判断出是该回路的问题。

3.6 （1）在励磁调节柜按停机按钮，发电机逆变至空转运行状态，装上FU63、FU64保险，拆下SA61的1和5号端子。（2）启动录波器录波，在励磁调节器柜按开机按钮，机组起励建压至空载运行状态。（3）对录波器录波后数据进行分析，判断不是该回路的问题。

3.7 （1）在励磁调节柜按停机按钮，发电机逆变至空转运行状态，接回拆下SA61的1和5号端子，拆下直流电压变送器（B62）的6、7号输入端子。（2）启动录波器录波，在励磁调节器柜按开机按钮，机组起励建压至空载运行状态。（3）对录波器录波数据进行分析，判断不是该回路的问题。

3.8 （1）在励磁调节柜按停机按钮，发电机变逆至空转运行状态，（2）查灭磁开关柜端子（X60），用1000V摇表摇LZ601和LZ602对地绝缘，测得为零。（3）查得灭磁开关柜端子（X60）25、26号端子至六号机保护屏，甩开这2个端子去保护的2根线。（4）启动录波器录波，在励磁调节器柜按开机按钮，机组起励建压至空载运行状态。（5）得出结论：通过反复多次重复起励、逆变，启动录波器录波后进行分析，确定是直流短时间接地，而且该回路造成的。

4 原因分析

4.1 发电机开机建压原理

我厂发电机励磁系统是自并励励磁系统，而且起励方法是直流起励，起励电源取至B厂直流系统，当开瞬间起励接触器动作，将直流通过起励电阻接入发电机转子，发电机建压，起励接触器合上几秒后断开，B厂直流系统再与转子回路断开。

4.2 判断查找该2根线的用途

转子回路有到保护屏转子接地保护的2根线，甩开这2根线，从波形图上看开机瞬间直流绝缘就不会再下降了。查出这两根线是给转子一点接地保护用的。

4.3 发电机转子一点接地保护的原理

转子一点接地保护反应转子对大轴绝缘电阻的下降。采用“乒乓式”变电桥原理，其设计思想是：通过电子开关S1、S2轮流切换，改变电桥两臂电阻值的大小。通过求解三种状态下的回路方程，实时计算转子接地电阻和接地位置。

这就是说，只要转子一点接地保护投入，转子回路就会通过大轴上的接地电阻接地。

通过以上分析，再根据发电机转子一点接地保护原理不难发现直流接地的原因。5号机报的不频繁和有时报有时不报，一是因为5号机组起励时间比6号发电机时间短，直流绝缘监察装置还没有反应过来，其二是目前国内运行的直流绝缘监测装置的原理绝大部分采用平衡桥检测原理，都有个检测周期和检测顺序，如果检测顺序刚好过了这个接地回路，时间又短，绝缘监察装置还未到下个检测周期，未检测出绝缘接地故障，绝缘接地故障就消失了，所以就会出现时有时无的报警现象发生。

5 解决方法

开机时瞬间，直流系统接入转子的同时，将发电机转子一点接地保护退出的思路来解决这个问题。查出了原因，问题就很好解决了。将到发电机转子一点接地保护的两根线先接入起励接触器的闭接点，这样解决了我们的问题。经过这几年的开机运行，再也没出现过开机瞬间直流接地的现象。

参考文献

[1]夏立巍.直流系统绝缘异常的处理原则与查找方法[J].民营科技，2013（3）：61.

[2]杜学云.水电厂一起直流系统接地故障的处理分析[J].中国新技术新产品，2012（21）.

[3]康云志.直流系统绝缘异常的处理与查找原则分析[J].科技与生活，2009（2）：19.