場站線路陰保恒電位儀受雜散電流干擾排查分析
來源:《管道保護(hù)》雜志 作者:陳兵兵 劉亮 時間:2019-7-17 閱讀:
陳兵兵 劉亮
中國石油西氣東輸蘇北管理處
摘 要:因雜散電流干擾,某場站經(jīng)常出現(xiàn)恒電位儀輸出電流為零的運(yùn)行狀態(tài)報警現(xiàn)象。經(jīng)過內(nèi)外部干擾排查,發(fā)現(xiàn)系長輸管道絕緣接頭存在異常搭接,引入雜散電流。通過對該案例的分析,為今后各場站恒電位儀受雜散電流干擾情況排查,提供了思路。
關(guān)鍵詞:雜散電流;恒電位儀;線路陰保
冀寧線某分輸站有區(qū)域陰保系統(tǒng)、線路陰保系統(tǒng)各一套,進(jìn)出站各設(shè)置一個絕緣接頭,絕緣接頭保護(hù)器為氧化鋅避雷器。之前線路陰保的采樣控制點(diǎn)(零位接陰點(diǎn)、長效參比)位于場站外側(cè),場站擴(kuò)建完成后,該采樣控制點(diǎn)被工藝區(qū)包圍,線路陰保恒電位儀經(jīng)常出現(xiàn)輸出電流為零現(xiàn)象,導(dǎo)致恒電位儀運(yùn)行狀態(tài)報警。
1 線路陰極保護(hù)系統(tǒng)
1.1 線路陰保恒電位儀
該站線路陰保恒電位儀為PC-1B遠(yuǎn)控機(jī)型,具有手動調(diào)節(jié)、恒電位、恒電流三種運(yùn)行模式,恒電位精度不大于5 mV。在額定狀態(tài)下連續(xù)工作24 h,保護(hù)電位值變化不大于5 mV。在“參比電極”端子與“零位接陰”端子之間加入50 Hz、 30 V交流干擾電壓,保護(hù)電位值變化不大于5 mV,機(jī)器抗交流干擾能力強(qiáng)。當(dāng)保護(hù)電位比控制電位高,聲光報警20 s后切換到恒電流工作模式。
1.2 報警原因分析
當(dāng)恒電位儀為恒電位運(yùn)行模式,受雜散電流干擾,現(xiàn)場保護(hù)電位高于控制電位時,輸出電流為零,觸發(fā)報警。
1.3 場站臨時應(yīng)對措施
(1)加大恒電位儀控制電位,對雜散電流干擾進(jìn)行抑制,確保有電流輸出。
(2)當(dāng)無法抑制干擾時,將恒電位儀切換至恒電流運(yùn)行模式,待雜散電流消失后再切換至恒電位模式。
2 報警排查
報警排查主要考慮兩個方面:一是排查場站內(nèi)部雜散電流干擾,重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域陰保對線路陰保的影響;二是調(diào)查冀寧線兩處特高壓輸電線路接地極放電情況。
2.1 內(nèi)部干擾排查
排查發(fā)現(xiàn)進(jìn)站絕緣接頭保護(hù)器存在異常搭接, 搭接線直流電位波動較大。原因?yàn)榇罱泳與站外管線(上游來氣方向)連接在一起,恒電位儀采樣控制點(diǎn)位于站外管線(上游來氣方向)處,存在將雜散電流引入站外管線風(fēng)險。
(1)采用HC-069 存儲式雜散電流測試儀對線路陰保反饋信號進(jìn)行12 h連續(xù)監(jiān)測(開始測試時間為20︰35︰00,結(jié)束測試時間為08︰35︰00)。結(jié)果顯示該站參比和零位接陰所采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)呈波動狀態(tài),保護(hù)電位最低﹣1.3 883 Vcse、最高﹣1.5 128 Vcse,線路陰?刂齐娢哗1.4 500 Vcse,現(xiàn)場存在雜散電流干擾(圖 1)。
(2)對進(jìn)站絕緣接頭保護(hù)器進(jìn)行排查,發(fā)現(xiàn)絕緣接頭兩側(cè)有3根導(dǎo)線連接。經(jīng)電位分析,線 1和線 2分別為站內(nèi)線、站外線,線 3為未知線(圖 2)。
(3)通過對絕緣接頭保護(hù)器接線進(jìn)行電位同步監(jiān)測,站內(nèi)線(線 1)電位最大值為﹣1.2 704 Vcse、最小值﹣1.2 949 Vcse,電位波動0.02 V;站外線(線 2)最大值為﹣1.6 120 Vcse、最小值﹣1.6 671 Vcse,電位波動0.05 V;未知線(線 3)直流電位波動較大,最大值為﹣0.8 147 Vcse,最小值﹣1.1 998 Vcse,電位波動0.38 V,存在尖峰電壓、直流干擾,并且未知線和站外管線搭接,當(dāng)存在較大的直流干擾時,可將干擾傳遞至線路陰保恒電位儀(圖 3)。
2.2 大直流干擾排查
2019年3月26日00︰38至03︰03淮安換流站進(jìn)入單極運(yùn)行模式。此次運(yùn)行全部為陽極運(yùn)行(電流流入大地),最大陽極入地電流2 950 A,輸電總安時7 581 Ah。
通過排查冀寧線各場站SCADA系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)測的管地電位,發(fā)現(xiàn)宿遷站區(qū)域陰保、 18#閥室、邳州站電位傳送器在大直流單機(jī)運(yùn)行時間段內(nèi)電位發(fā)生顯著變化,最高電位達(dá)﹣2.8 Vcse,但該站在此期間的管地電位僅發(fā)生輕微波動。
3 排查結(jié)論
經(jīng)分析,該站線路陰保雜散電流來自氧化鋅避雷器的異常搭接線。該線系場站擴(kuò)建前防爆箱內(nèi)的接地線,擴(kuò)建后未拆除該廢棄接地線,施工人員誤將其接至氧化鋅避雷器站外端。該線現(xiàn)場電位波動較大,當(dāng)受雜散電流干擾時將干擾傳遞至長輸管道,致使恒電位儀保護(hù)電位異常波動,當(dāng)保護(hù)電位高于控制電位時,恒電位儀報警。當(dāng)拆除廢棄接地線(線 3)后,恒電位儀繼續(xù)以恒電位模式試運(yùn)行,結(jié)果運(yùn)行穩(wěn)定,未出現(xiàn)輸出為零報警現(xiàn)象。
4 管理建議
(1)針對大直流干擾,通過智能測試樁監(jiān)測冀寧線長輸管道管地電位波動情況,及時調(diào)整恒電位儀控制電位,對直流干擾進(jìn)行抑制。
(2)提高生產(chǎn)值班員恒電位儀操作、動手能力,熟悉運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài),做好每天恒電位儀運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄和填報。
(3)上位機(jī)中增加管地電位電位差預(yù)警,當(dāng)出現(xiàn)較大電位差時,及時調(diào)整恒電位儀參數(shù)。
(4)開展試片電位作為恒電位儀控制電位的適用性研究,消除雜散電流對恒電位儀運(yùn)行的干擾。
作者:陳兵兵,中國石油西氣東輸蘇北管理處管道科科員。劉亮,中國石油西氣東輸蘇北管理處管道科副科長。
2019年第4期(總第47期)
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