摘要：保护压板也叫保护连片, 或称跳闸压板，是保护装置联系外部接线的桥梁和纽带, 关系到保护的功能和动作出口能否正常发挥作用。日常检修工作有定期测量保护压板对地电压调整保护定值的工作，工作过程对地建立电气回路，可能造成保护压板接地。保护压板接地危害极大，极有可能引发保护误动，本文分析压板接地引起保护误动作的原因同时提出反措方法。
关键字：保护压板、直流系统接地故障、保护误动、直流系统分布电容
1概述
现代电网保护设备类型繁多，保护压板名称、作用不统一，投停规定管理、运行操作管理不完善，造成保护压板成为管理中的死角。保护压板是继电保护和安全自动装置实现其功能的关键，保护压板的误投、误停都有可能导致保护压板接地或者发生其他情况，使上述设备丧失作用，造成事故扩大，设备损坏，甚至电网瓦解。所以下面通过一个经典案例来说明保护压板接地的危害性。
在之前的一个典型一点接地引起跳闸事故，也正正说保护压板接地所带的其中一些弊端。当时现场的情况是线路保护分别停运做改定值工作，压板电位测试过程中就发生了开关A相跳闸，而站内监控机却显示无直流接地以及其他异常信号发出。故障原因是使用的万用表开启而自动屏蔽电源，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，导致了短时间的一点接地；由于绝缘装置原因导致对地电压波动太大，该系统存在较大对地电容；当样板存在短时接地故障、直流电源系统电压波动大同时系统分布电容过大，导致分布电容充放电大电流进过压板回路，发生保护误动事故。因此，本文章主要针对保护压板接地这种情况来进行展开论述。
2保护压板接地与保护误动分析
2.1保护压板接地故障分析
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图2-1 直流系统与控制回路图示
如图2-1所示，直流系统对地回路和保护控制回路由平衡桥回路R、直流系统绝缘R+和R-、直流系统分布电容等效回路C+和C-以及保护控制回路组成。平衡桥电阻R范围在几十千欧至200千欧以内，系统绝缘R+和R-正常情况达到兆欧级别，分布电容微法级别。
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图2-2 保护压板接地图示
如图2-2所示，保护压板发生一点接故障，接地电阻R3，直流系统发生接地故障。此时控制线圈电流I为：
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————（1）
式（1）中RJ为控制线圈内置，线圈内置额定；R3为接地故障电阻，阻值不受控，最严重可为0千欧；唯有R1作为平衡桥电阻属于受控电阻，所以规程要求平衡桥电阻在保证电压偏差达标的情况下越大越好。
两地接地引起保护误动事故
当压板接地时，此时若正极有绝缘下降，即R+很小，线圈回路电阻由RJ、R3和R1并联R+组成，若R1并联R+过小，I会增大，控制线圈使能，导致误动作。
压板接地电压波动引起保护误动
由式（1）知，若压板接地时，绝缘监测装置启动测量绝缘导致电压波动过多，若出现V->55%U，极有可能发生压板接地引起保护误动事故。
2.2控制回路长电缆分布电容分析
根据国家电网十八项反措要求，变电站内的控制及信号电缆屏蔽层需要通过4mm2软铜线在电缆两端接地，因此对屏蔽层具有直流系统对地电容。 电缆电容随着电缆长度增长不断加大，同时随着运行年限增长电缆老化也会在原来基础上增加。查电缆厂家提供资料，站用控制及信号电缆对地地电容容量在0.1-0.3μF/km。即电缆直流系统对地电容不可避免。
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图2-3 控制回路分布电容图示
目前，电力行业有相关标准规定，出口继电器的动作电压一般整定为额定电压的50%-70%。在此条件下，当直流系统等效分布电容较大时，直流系统一点接地，引起保护误动的可能性非常大。如图2-3所示，直流系统正常运行时，继电器线圈J两端的电压恒定不变，一旦系统发生单点接地故障，正负对地电压势必发生偏差，在变化过程中，C1充电或者放电，继电器线圈J上有电流通过。如果此时支路的对地分布电容较小，那么流过电容的电流会很小，不足以驱动线圈动作；但如果此时支路的对地分布电容过大且电压波动大，那么电容对地会产生一个很大的电流，可能引起保护误动。
根据电容充放电特性τ=RC能得出时间与等效电阻R和电容C大小成正比，电容越大，充放电时间也就相应加长。
图2-3中所示，若直流系统对地电压波动，电压波动过大时，线圈上电压曲线如图2-4所示，线圈上产生的电压ΔU，线圈动作电压Ud，若ΔU>Ud存在的时间t大于控制继电器响应时间，保护控制发生误动作。
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图2-4 直流系统正极接地保护动作区图
直流系统电压波动引起保护误动直接与直流系统对地电压波动幅值和控制回路电缆分布电容有着密切的联系。直流系统故障时对地电压波动幅值受限于绝缘监测装置和故障，其中故障是不可控，只能选择合适的绝缘监测装置入网运行方可减小直流系统对地电压波动。控制回路分布电容虽说是固有的，但是也是可控的；工作中可以通过设计避免控制回路长电缆出现，可以通过更换老化电缆减小由电缆老化带来的大分布电容。
3保护压板接地防范措施提出
（1）为防止保护误动，压板测量电压工作采用专业表计，消除表计原因导致压板接地的可能性。
（2）直流系统一点接地故障及时排查，避免两点接地引发保护误动或者拒动事故。
（3）直流电源系统要勤维护，尽量减小直流系统分布电容容值，对长电缆回路能光电转换的尽可能做光电转换，减少长电缆回路路径。
（4）直流系统绝缘监测装置应选择合适的装置运行，选择依据参照行业标准进行评定。
4小结
本文论述保护压板接地故障的安全风险理论分析、保护回路分布电容过大运行的安全风险理论分析；提出保护压板及直流系统日常维护措施，有效防范一点接地引起保护误动。
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项目名称:《量程自适应电力万用表的研制》;项目编号:031900KK52190078
论文作者:陈泗贞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
标签：压板论文; 电容论文; 系统论文; 回路论文; 电压论文; 电缆论文; 线圈论文; 《电力设备》2019年第19期论文;