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摘 要:本文介绍了一次在主变例行检修过程中发生直流接地故障后,由于长电缆电容效应引起的断路器误动作。分析了引起跳闸的原因,对此类跳闸事件的防范提出了意见和建议。
关键词:直流接地;长电缆;电容效应
2017年11月14日内蒙古某500kV变电站在进行2号主变例行检修过程中发生了直流接地异常情况,随后1号主变高压侧断路器跳闸事件,其他一次设备无异常情况、1号主变相关保护无动作信息。跳闸事件发生后,现场立即停止所有检修工作,专业人员对跳闸事件开展调查分析。
1 现场排查情况
(1)检查保护小室绝缘监测装置报告,显示直流电源有正、负瞬时接地情况,绝缘监测装置选线显示为第29路正接地。该路为5012、5013测控屏直流电源,该电源引至5012断路器本体机构箱。根据现场工作安排,跳闸时正在进行5012断路器机构箱内更换接触器的工作,该工作过程中人为造成直流接地;
(2)现场核查发现从主变无功小室到500kV 1号保护小室直流控制回路电缆为320米;
(3)5021、5022断路器操作箱为南瑞继保2003年产品,型号为CZX-22R。对5021、5022断路器操作箱跳闸继电器进行最低动作电压测试,5021动作电压为116V,5022动作电压为112V。所测动作电压均低于《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》15.7.8条 “所有涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的 55%~70%范围以内的中间继电器”的要求;
(4)对5021、5022断路器跳闸回路进行绝缘测试,绝缘良好;
(5)对5021、5022断路器非全相保护及三相同期试验正常。
2 技术原因分析
根据现场检查情况,存在造成5021、5022断路器跳闸的三个条件:
(1)直流电源正极发生接地;
(2)5021、5022断路器操作箱控制回路电缆较长,达320米;
(3)5021、5022断路器操作箱中继电器动作电压低,实测为112V、116V。
在以上三个条件下,当直流电源正极接地时,由于长电缆的电容效应,操作箱中继电器两侧会产生一个50%额定电压。该变电站直流电源实际运行电压为232V,即继电器两侧所施加的电压为116V,该电压造成分闸继电器动作,引起5012、5013断路器跳闸,原理示意图见附图。
该小室同时有5011、5003断路器保护屏,其操作箱型号为CZX-22R2,投产日期分别为2009年、2014年,由于上述断路器操作箱为2006年后投产设备,其抗干扰能力均按照新版反措要求设计(从2006版反措开始对继电器动作电压有了新要求),所以5011、5003运行断路器未跳闸。
3 存在的问题
(1)5021、5022断路器操作箱跳闸继电器动作电压不满足反措要,动作电压较低。
(2)现场进行拆接线的工作前,未按要求断开涉及该项工作的所有电源,未按要求在工作时用万用表对拆接线芯进行电压测量,安全措施不到位。
(3)现场多专业交叉工作过程中,存在班组间配合未按要求落实“多沟通、互不影响”的要求,尤其未抓好电源管理工作。运行人员在发现直流接地异常情况后,未及时叫停现场工作,直流接地情况持续发生。
4 防范措施
(1)核查同型号、同批次断路器操作箱,尤其检查配有长电缆如主变、电抗器等间隔断路器操作箱继电器动作电压情况,对于动作电压不满足要求的该类操作箱列入大修计划进行更换。
(2)利用停电机会对现场电缆进行绝缘检查,对绝缘不良的电缆进行更换。
(3)现场工作抓好电源管理,相关专业交叉配合工作时,必须征得工作负责人同意,在做好安全措施后,有序开展工作。
(4)现场进行拆接线的工作前,断开涉及该项工作的所有电源,工作时,用万用表对拆接线芯进行电压测量,不带电情况下进行工作。对不能完全断开的电源,须在做好安全措施的情况下进行工作。
(5)现场工作加强监护,使用绝缘工器具,防止交、直流接地。
参考文献:
[1]陈静.浅谈直流接地故障的危害.电源技术应用,2013(12).
[2]李福海.保護误动事例分析及防范.科技信息,2010(11).
关键词:直流接地;长电缆;电容效应
2017年11月14日内蒙古某500kV变电站在进行2号主变例行检修过程中发生了直流接地异常情况,随后1号主变高压侧断路器跳闸事件,其他一次设备无异常情况、1号主变相关保护无动作信息。跳闸事件发生后,现场立即停止所有检修工作,专业人员对跳闸事件开展调查分析。
1 现场排查情况
(1)检查保护小室绝缘监测装置报告,显示直流电源有正、负瞬时接地情况,绝缘监测装置选线显示为第29路正接地。该路为5012、5013测控屏直流电源,该电源引至5012断路器本体机构箱。根据现场工作安排,跳闸时正在进行5012断路器机构箱内更换接触器的工作,该工作过程中人为造成直流接地;
(2)现场核查发现从主变无功小室到500kV 1号保护小室直流控制回路电缆为320米;
(3)5021、5022断路器操作箱为南瑞继保2003年产品,型号为CZX-22R。对5021、5022断路器操作箱跳闸继电器进行最低动作电压测试,5021动作电压为116V,5022动作电压为112V。所测动作电压均低于《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》15.7.8条 “所有涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的 55%~70%范围以内的中间继电器”的要求;
(4)对5021、5022断路器跳闸回路进行绝缘测试,绝缘良好;
(5)对5021、5022断路器非全相保护及三相同期试验正常。
2 技术原因分析
根据现场检查情况,存在造成5021、5022断路器跳闸的三个条件:
(1)直流电源正极发生接地;
(2)5021、5022断路器操作箱控制回路电缆较长,达320米;
(3)5021、5022断路器操作箱中继电器动作电压低,实测为112V、116V。
在以上三个条件下,当直流电源正极接地时,由于长电缆的电容效应,操作箱中继电器两侧会产生一个50%额定电压。该变电站直流电源实际运行电压为232V,即继电器两侧所施加的电压为116V,该电压造成分闸继电器动作,引起5012、5013断路器跳闸,原理示意图见附图。
该小室同时有5011、5003断路器保护屏,其操作箱型号为CZX-22R2,投产日期分别为2009年、2014年,由于上述断路器操作箱为2006年后投产设备,其抗干扰能力均按照新版反措要求设计(从2006版反措开始对继电器动作电压有了新要求),所以5011、5003运行断路器未跳闸。
3 存在的问题
(1)5021、5022断路器操作箱跳闸继电器动作电压不满足反措要,动作电压较低。
(2)现场进行拆接线的工作前,未按要求断开涉及该项工作的所有电源,未按要求在工作时用万用表对拆接线芯进行电压测量,安全措施不到位。
(3)现场多专业交叉工作过程中,存在班组间配合未按要求落实“多沟通、互不影响”的要求,尤其未抓好电源管理工作。运行人员在发现直流接地异常情况后,未及时叫停现场工作,直流接地情况持续发生。
4 防范措施
(1)核查同型号、同批次断路器操作箱,尤其检查配有长电缆如主变、电抗器等间隔断路器操作箱继电器动作电压情况,对于动作电压不满足要求的该类操作箱列入大修计划进行更换。
(2)利用停电机会对现场电缆进行绝缘检查,对绝缘不良的电缆进行更换。
(3)现场工作抓好电源管理,相关专业交叉配合工作时,必须征得工作负责人同意,在做好安全措施后,有序开展工作。
(4)现场进行拆接线的工作前,断开涉及该项工作的所有电源,工作时,用万用表对拆接线芯进行电压测量,不带电情况下进行工作。对不能完全断开的电源,须在做好安全措施的情况下进行工作。
(5)现场工作加强监护,使用绝缘工器具,防止交、直流接地。
参考文献:
[1]陈静.浅谈直流接地故障的危害.电源技术应用,2013(12).
[2]李福海.保護误动事例分析及防范.科技信息,2010(11).