（国网宁夏电力公司检修公司 750001）
摘要：本文针对一起交流电串入直流系统引起母联断路器跳闸过程进行分析说明，并针对此类情况提出了防范措施。
关键词：交流电；直流系统；故障分析；防范措施
引言
在电力系统中，直流接地是直流系统常见的故障，它的存在对继电保护的误动作和拒动有较大影响，而交流串入直流回路对继电保护装置、自动装置及直流系统接入的设备有很大的破坏作用。因此，防止交流串入直流系统是变电站现场运维、检修迫切需要解决的问题。本文针对一起交流电串入直流系统引起母联断路器跳闸过程进行分析说明，并针对此类情况提出了防范措施。
1、事故经过
1.1 故障前运行方式
如图所示：故障前，110kV 100、100A、100B均处于合闸位置，110kV母线并列运行；1号主变在V母运行，2号主变在Ⅱ母运行，3号主变中、低压侧处于检修状态。
1.2 110kV 100母联断路器简介
设备名称：110kV 100母联断路器
保护型号：PSL629母联保护装置
1.3运行原始信息
1.3.1、保护动作信息：无
1.3.2、相关动作信息：
1.3.2.1、110kV 100母联保护屏
2015年4月1日18时08分30秒584毫秒 开关位置节点开入 合→分
1.3.2.2、主控室综自后台
2015年4月1日11时49分20秒234毫秒 遥信变位 110kV母联100断路器合位分
2015年4月1日11时49分20秒242毫秒 遥信变位 110kV母联100断路器分位合
1.3.2.3、110kV线路故障录波器屏
2015年4月1日17时56分55秒619毫秒 开关量启动
1.3.2.4、110kV母线保护屏
2015年4月1日11时49分43秒474毫秒 母联2三相跳闸位置
1.3.3、其他启动/告警信息：
1.3.3.1、110kV母线保护屏
2015年4月1日11时49分43秒423毫秒 主变3失灵解复压闭锁
1.3.3.2、330kVⅡ母差保护屏Ⅱ
2015年4月1日18时05分24秒194毫秒 06支路失灵三跳1（3342）
1.3.3.3、330kV3号主变故障录波器屏
2015年4月1日18时06分06秒 3号主变中压侧跳位开关量启动
1.3.3.4、110kV继电保护室、330kV继电保护1小室、330kV继电保护2小室直流分配屏WZJ-21微机直流绝缘监测装置
2015年4月1日18时54分04秒至2015年4月1日18时54分04秒
二段直流母线电压过高告警。
图1、直流系统告警报文（装置无对时功能，不准确）
2、事故现场检查情况
2.1、110kV100母联间隔
2.1.1、母联测控装置及综自后台检查：各级调度及运行人员无遥控操作。
2.1.2、100母联断路器端子箱检查：无渗水痕迹，无接地、短路可能。
2.1.3、100母联控制回路检查：
2.1.3.1、二次回路接线正确性检查：传动结果正确；
2.1.3.2、对跳闸回路控制电缆进行外观检查，无划伤；
2.1.3.3、拆除电缆头并检查，根部无划伤痕迹；
2.1.3.4、用500kV绝缘摇表测试100断路器控制电缆对地绝缘，测试结果为无穷大，合格。
2.1.4、母联出口继电器功率检查：动作电流0.028A，动作电压125V，功率3.5W，抗干扰能力较差。
2.1.5、110kV100母联断路器例行试验：合闸时间A相73.4毫秒、B相73.9毫秒、C相73.3毫秒、不同期时间0.6毫秒；分闸时间35毫秒、34.5毫秒、.34.8毫秒、不同期时间0.5毫秒；回路电阻测试31微欧；分合闸线圈直流电阻分别为108.7欧和107.6欧，线圈电压动作试验合格，结果正确。
2.2、站内相关工作现场检查：结合100母联跳闸时330kV母差、主变故障录波器、各小室直流分配屏异常启动的情况，抢修人员对中卫变当日现场工作情况进行调查：
2.2.1、工作现场1：**送变电工程公司330kV设备区33511、33512刀闸机构箱消缺，无异常。
2.2.2、工作现场2：**送变电工程公司3号主变303开关柜消缺。根据现场检查及询问，工作人员正在进行303断路器跳位监视回路完善工作，工作完成后发现3号主变操作箱节点抖动，断开3号主变保护C屏控制电源后出继电小室，同时听到开关跳闸声音。
对303开关柜进行检查，工作继电器ZJ直流线圈两端为2J1-13和2J1-14（应分别接开关柜内辅助节点和负电公共端），所选刀闸闭锁的常闭节点为2J1-1和2J1-9，节点两端应接于ZD12和ZD13端子排的，分别与来自303-5刀闸控制箱的881/3B-129B（测量电位AC220V）和882/3B-129B（测量电位AC36V）对接。但是现场实际2J1-1和2J1-13空甩于带交流电的端子ZD12和ZD13附近，2J1-9和2J1-14分别空甩于辅助节点和负电公共端附近。初步判断为接线错误导致刀闸闭锁回路交流电经2J1-14串入直流系统，造成100母联断路器保护出口节点抖动而跳闸。
图3、现场存在交流串入直流系统的回路
图4、2J1继电器线圈及节点引出线分布
3、故障分析
如下原理图所示，交流电AC串入直流系统，使跳闸节点K1两端的1和33长电缆线路形成回路电容C3，使TJR上端带电，TJR继电器励磁，致使100断路器未经保护、操作箱直接跳闸出口。
图5、交流串入直流系统等效电路图
交流串入直流系统同时造成直流二段正电电压升高，符合现场微机直流绝缘监测装置“二段直流母线电压过高告警”及其他装置误开入启动/告警的现象（信息已与直流设备厂家确认）。
4、防范措施：
4.1、针对100母联保护出口继电器：安装大功率中间继电器（实测7W），提高出口回路抗干扰能力。
4.2、在检修计划中，针对由误动可能的110kV母联保护报计划进行定检，对于动作继电器跳闸功率不合格的增加大功率中间继电器，增强保护抗干扰能力。
4.3、针对抗干扰能力较弱的110kV母联保护已安排进行更换。
4.4、加强设备验收管理，验收过程中对出口继电器、失灵开入动作功率及电平进行重点验收；已投运的设备，要求建设单位提供动作功率及电平的说明。
4.5、现场施工、验收严格按照设计院图纸进行，避免擅自更改设计。
作者简介：冯锐 男 生于1984年1月 中级工程师 2008年毕业于北京交通大学电气工程学院，现工作单位于国网宁夏电力公司检修公司。
论文作者:冯锐
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/7
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