一起直流系统混接引起保护拒动的分析论文_蒋开桂

广东珠海金湾发电有限公司 广东珠海 519000

摘要:通过一起保护拒动的查找,分析了两端直流混接的混接现象,对于该故障类型建立等效电路图,详细分析了了保护拒动原因,同时提出了相应的防范措施。

关键词:直流接地;保护拒动;直流混接

直流电源回路是变电站内重要电源,为自动化设备、保护设备的运行起着重要的作用。反措要求:双重化配置保护的直流电源应取自不同蓄电池组供电的直流母线段,每套保护装置的直流电源与其对应的操作电源、电压切换箱电源均应取自同一个蓄电池组供电的同一个母线段【1】。

但在实际运行中由于各种原因,二次回路存在大量的电源交叉、混接等现象,特别是不同段直流电源的混接,该现象比较隐蔽,但在保护回路中存在巨大的安全隐患,笔者通过一次保护定检中发现的一起由于直流混接引起的保护拒动加以分析

一、事件的经过

某变电站在一次定检中,进行5011开关断路器保护传动时,保护发出跳本开关指令时,

开关拒动。查找过程如下

1、判断外部回路原因

测量101正极有58V正电,133负极有58V的负电,测量101对133有116V的电压,从电压上看回路接线正常。

2、保护装置问题

用万用表测量101与133之间的电压,重复一次实验过程,在保护动作出口瞬间电压有116V瞬间降为0V,实验结果正常,保护装置动作出口正确,但是开关依然拒动。

3、操作箱问题

其他保护装置跳闸5011开关时,跳闸正确,操作箱动作正确,基本排除该操作箱设备

故障的可能

4、直流系统原因

通过上面2个步骤,基本排除了保护装置以及外部回路接线松动的原因。再次检查其他设备,发现直流系统有直流I段正极接地报警,直流II段有负极接地报警。经过直流拉合法分别断开5011开关的2组控制电源分别测量101和133回路电压,发现断路器保护5011跳闸回路发现正极接在直流1段上,跳闸回路的负极接在直流II段上。如图1所示:

TQ:跳闸线圈,动作电流:1.8A;RS=20kΩ;R为跳闸线圈TQ电阻

二、原因分析

从上图得知因为电路是对称的,采用虚拟地分析法,可以认为TQ中存在着一个虚拟的地,得到如下等效电路图

图2:直流I段等效电路图 图3:直流II段等效电路图

一般直流110V系统的母线电压约为116V,可以得到 U1+=58R/(RS+R);U2-=-58R/(RS+R);U1+和U2-随R的变化而变化。当R趋近于无穷大时,U1+约为58V,U2-约为-58V,当R趋近于0时,则U1+= U2-=0

1、保护拒动原因

正确接线情况下当保护动作时,K1接点接通,开关跳闸线圈52T带电激励动作跳闸,当直流混接时如上分析可知,直流母线正、负极之间通过一个平衡电阻20 kΩ的电阻接地,TQ正极接直流I段正母,TQ负极接直流II段负母,忽略跳闸线圈电阻回路导通时通过TQ线圈的电流为110/20000=0.0055A,远小于跳闸线圈动作电流1.8A,因此保护拒动。

2、直流绝缘装置报警原因分析

正常运行时由于保护没有动作,K1接点断开,直流I段和直流II段分段运行,直流系统不发出报警。当保护动作时K1接点接通,跳闸回路上的电阻远远小于20kΩ,可以忽略不计,U1+和U2-近似为0,同时流过TQ线圈的电流为110/20000=0.0055A,大于直流绝缘监测装置报警值1.4mA,因此发出直流I段正极接地报警,直流II段负极接地报警。

三、防范措施

该类型故障存在很大的隐蔽性,特别是在保护双重化或者同一个屏柜接入2组不同直流

母线段的直流电源情况下很容易发生,一般发生该故障很难查找,在所有直流电源都投入的情况下,设备两端依然.存在正常的电压,表面上是正常的,极易造成运行中保护拒动。直流母线间混接一般是基建时未把好质量关,未严格按照质量验收标准验收时容易发生。

1、加强二次回路管理,严格按照图纸施工,施工完成后严格按照图纸进行验收,现场实际检查是否存在类似的问题。

2、加强直流寄生回路的检查,通过断开一组控制电源,分别测量回路正、负极对地是否存在电压判断。

3、严格按照交接试验要求进行试验,做好保护的传动,分别对应每一组出口回路进行传动,防止发生同类事件。

四、 结束语

本分通过一起两端直流母线混接引起保护拒动的实际案例,介绍了事故原因的查找过程,分析了具体的原因,以期对类似的事故案例分析和故障查找提供了思路和解决方法,并提出了相应的预防措施。

参考文献:

1、南方电网电力系统继电保护反事故措施汇编 中国南方电网有限责任公司

论文作者:蒋开桂

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期

论文发表时间:2019/7/15

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