交流窜直流电源故障对电网安全的影响.doc

交流窜直流电源故障对电网安全的影响
(1国网浙江文成供电有限责任公司;2国网浙江苍南供电有限责任公司)

1、概述
目前在应用有直流接地监测继电器和接地选线装置,不能对交流窜入直流或者不接地的交流信号或纹波进行有效的监测,国内发生了相关的事故报道和国网公司的十八项反措也正提出了这个监测的必要性,直流接地从五十年代的单一电桥原理到现在应用的接地选线装置到这次提出智能性全功能的直流接地全面监测是一种时代的必然。以往都是对直流电压的参数进行测量分析接地状态,没有全面的分析交流与直流的关系,根据2011年12月国家电网公司制定的《十八项国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中的第五项“防止变电站全停及重要客户停电事故”中明确提出了原有的直流系统绝缘监测装置,要求增加交流窜直流故障的测记和报警功能,本项目研究采用实时跟踪信息零处理技术,解决了交流信号窜入直流故障的测记和报警。
2、直流接地造成继电保护误动的仿真技术
一是直流设备成套厂和直流绝缘监测装置专业生产厂家对系统绝缘监测装置的需求和目的认知不是十分清楚,对电力系统直流电源接线及《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》精神不是十分了解,一味追求系统对地绝缘电阻的测量精度、而忽视了装置在各种运行工况下检测正负极母线对地绝缘电阻时,引起系统正负母线对地位移电压、波动电压的变化范围,甚至造成直流系统正极对地电压只有几伏、负极对地电压几乎是全电压,严重地威胁着系统安全稳定可靠运行。
二是电力系统内部缺乏相关专业的横向联系与沟通。
三是随着变电站规模的扩大、变电容量的增加、站内电子设备的大量使用等因素,使得变电站直流系统正负母线对地电容量的大量增加。
四是直流绝缘监测装置至今没有其相关技术标准,成套厂及专业生产厂家无标准可依。所生产的产品从检测原理、装置的结构、平衡桥和检测桥电阻阻值的选择、以及检测桥启动方式等存在着较大的差异,甚至有的绝缘监测装置对直流系统安全运行构成一定的威胁。
3、增加交流窜入与直流互窜故障分析
交流系统馈线与直流系统馈线因接线错误或者绝缘破坏等原因发生混接时的接线图如图一(直流馈线Zm支路与交流馈线Jn支路中的某相火线经接触电阻Rjc一点相连):

由图一可见,经接触电阻Rjc产生的的附加交、直流电流只流经直流馈线Zm支路的故障极和交流馈线Jn支路的故障相,直流馈线Zm支路的正负极中流过的电流将不平衡,即直流馈线Zm支路漏电流Im0=Im++Im-=Ijc≠0。而Zm支路无接地或交流回路窜入时,Im0=Im++Im-=0。
同样亦有,交流馈线Jn支路漏电流In0=InA+InB+InC+InN=Ijc≠0。
所以当发生交直流系统混接时,交直流系统的故障支路都会产生同样的漏电流,此漏电流包含直流和工频交流分量。
在交、直流系统间经接触电阻Rjc产生的附加交