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场站线路阴保恒电位仪受杂散电流干扰排查分析

来源:《管道保护》杂志 作者:陈兵兵 刘亮 时间:2019-7-17 阅读:

陈兵兵 刘亮

中国石油西气东输苏北管理处

 

摘 要:因杂散电流干扰,某场站经常出现恒电位仪输出电流为零的运行状态报警现象。经过内外部干扰排查,发现系长输管道绝缘接头存在异常搭接,引入杂散电流。通过对该案例的分析,为今后各场站恒电位仪受杂散电流干扰情况排查,提供了思路。

关键词:杂散电流;恒电位仪;线路阴保

 

 

冀宁线某分输站有区域阴保系统、线路阴保系统各一套,进出站各设置一个绝缘接头,绝缘接头保护器为氧化锌避雷器。之前线路阴保的采样控制点(零位接阴点、长效参比)位于场站外侧,场站扩建完成后,该采样控制点被工艺区包围,线路阴保恒电位仪经常出现输出电流为零现象,导致恒电位仪运行状态报警。


1 线路阴极保护系统

1.1 线路阴保恒电位仪

该站线路阴保恒电位仪为PC-1B远控机型,具有手动调节、恒电位、恒电流三种运行模式,恒电位精度不大于5 mV。在额定状态下连续工作24 h,保护电位值变化不大于5 mV。在“参比电极”端子与“零位接阴”端子之间加入50 Hz、 30 V交流干扰电压,保护电位值变化不大于5 mV,机器抗交流干扰能力强。当保护电位比控制电位高,声光报警20 s后切换到恒电流工作模式。

1.2 报警原因分析

当恒电位仪为恒电位运行模式,受杂散电流干扰,现场保护电位高于控制电位时,输出电流为零,触发报警。

1.3 场站临时应对措施

(1)加大恒电位仪控制电位,对杂散电流干扰进行抑制,确保有电流输出。

(2)当无法抑制干扰时,将恒电位仪切换至恒电流运行模式,待杂散电流消失后再切换至恒电位模式。


2 报警排查

报警排查主要考虑两个方面:一是排查场站内部杂散电流干扰,重点关注区域阴保对线路阴保的影响;二是调查冀宁线两处特高压输电线路接地极放电情况。

2.1 内部干扰排查

排查发现进站绝缘接头保护器存在异常搭接, 搭接线直流电位波动较大。原因为搭接线与站外管线(上游来气方向)连接在一起,恒电位仪采样控制点位于站外管线(上游来气方向)处,存在将杂散电流引入站外管线风险。

(1)采用HC-069 存储式杂散电流测试仪对线路阴保反馈信号进行12 h连续监测(开始测试时间为20︰35︰00,结束测试时间为08︰35︰00)。结果显示该站参比和零位接阴所采集的现场数据呈波动状态,保护电位最低﹣1.3 883 Vcse、最高﹣1.5 128 Vcse,线路阴保控制电位﹣1.4 500 Vcse,现场存在杂散电流干扰(图 1)。

              

(2)对进站绝缘接头保护器进行排查,发现绝缘接头两侧有3根导线连接。经电位分析,线 1和线 2分别为站内线、站外线,线 3为未知线(图 2)。

(3)通过对绝缘接头保护器接线进行电位同步监测,站内线(线 1)电位最大值为﹣1.2 704 Vcse、最小值﹣1.2 949 Vcse,电位波动0.02 V;站外线(线 2)最大值为﹣1.6 120 Vcse、最小值﹣1.6 671 Vcse,电位波动0.05 V;未知线(线 3)直流电位波动较大,最大值为﹣0.8 147 Vcse,最小值﹣1.1 998 Vcse,电位波动0.38 V,存在尖峰电压、直流干扰,并且未知线和站外管线搭接,当存在较大的直流干扰时,可将干扰传递至线路阴保恒电位仪(图 3)。

2.2 大直流干扰排查

2019年3月26日00︰38至03︰03淮安换流站进入单极运行模式。此次运行全部为阳极运行(电流流入大地),最大阳极入地电流2 950 A,输电总安时7 581 Ah。

通过排查冀宁线各场站SCADA系统上位机监测的管地电位,发现宿迁站区域阴保、 18#阀室、邳州站电位传送器在大直流单机运行时间段内电位发生显著变化,最高电位达﹣2.8 Vcse,但该站在此期间的管地电位仅发生轻微波动。


3 排查结论

经分析,该站线路阴保杂散电流来自氧化锌避雷器的异常搭接线。该线系场站扩建前防爆箱内的接地线,扩建后未拆除该废弃接地线,施工人员误将其接至氧化锌避雷器站外端。该线现场电位波动较大,当受杂散电流干扰时将干扰传递至长输管道,致使恒电位仪保护电位异常波动,当保护电位高于控制电位时,恒电位仪报警。当拆除废弃接地线(线 3)后,恒电位仪继续以恒电位模式试运行,结果运行稳定,未出现输出为零报警现象。


4 管理建议

(1)针对大直流干扰,通过智能测试桩监测冀宁线长输管道管地电位波动情况,及时调整恒电位仪控制电位,对直流干扰进行抑制。

(2)提高生产值班员恒电位仪操作、动手能力,熟悉运行数据和运行状态,做好每天恒电位仪运行数据记录和填报。

(3)上位机中增加管地电位电位差预警,当出现较大电位差时,及时调整恒电位仪参数。

(4)开展试片电位作为恒电位仪控制电位的适用性研究,消除杂散电流对恒电位仪运行的干扰。

 

作者:陈兵兵,中国石油西气东输苏北管理处管道科科员。刘亮,中国石油西气东输苏北管理处管道科副科长。

2019年第4期(总第47期)

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