[摘要] 介紹了一起由直流寄生回路引起直流母線并列，導(dǎo)致220kV失靈保護(hù)裝置空開跳閘的重大缺陷處理過程，分析了并列回路形成及空開跳閘的原因，并提出防范措施。 直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性是保障變電站安全運(yùn)行的決定性條件之一。現(xiàn)階段，直流系統(tǒng)一般為兩段獨(dú)立蓄電池獨(dú)立供電的運(yùn)行方式，常因繼電保護(hù)二次回路接線錯(cuò)誤而引起直流系統(tǒng)的寄生及并列問題，嚴(yán)重影響變電站二次設(shè)備正常運(yùn)行，甚至引起電網(wǎng)事故。本文分析了一起失靈保護(hù)裝置開關(guān)電源空開跳閘故障，解除了導(dǎo)致全站直流母線并列的寄生回路，并有針對性地提出了防范直流寄生回路的措施，有助于提高電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。更多資訊盡在中國電工網(wǎng)。 某220kV變電站運(yùn)行人員報(bào)失靈保護(hù)裝置開入電源空開連續(xù)跳閘，保護(hù)發(fā)“開入異常、開入變位”信號。試送回開入電源空開后，裝置無異常，但30分鐘后該空開再次跳開。 一般，空開跳閘有兩個(gè)原因：空開脫扣損壞和回路短路導(dǎo)致的空開過流跳閘?，F(xiàn)場檢查后，排除空開脫扣損壞的可能。由此可以確定開入直流回路有短路現(xiàn)象或在某特定時(shí)刻發(fā)生過流現(xiàn)象。本文從失靈保護(hù)裝置損壞、開入回路短路、由直流寄生導(dǎo)致的特定時(shí)刻發(fā)生過流現(xiàn)象三個(gè)方面著手檢查。 首先檢查失靈保護(hù)裝置及開入電源狀況。由于該站失靈保護(hù)裝置RCS-916開入回路均為光電隔離，而保護(hù)裝置對開入光耦的狀態(tài)有很強(qiáng)的自檢功能，一旦檢測到有故障就會(huì)報(bào)警，因此可初步排除裝置開入點(diǎn)損壞的可能。經(jīng)測量，失靈保護(hù)開入公共端電壓正常（+55.90V，而該站直流系統(tǒng)電壓為110V），可以暫時(shí)排除失靈保護(hù)裝置故障的可能。 其次檢查開入回路有無短路現(xiàn)象。經(jīng)檢查，所有一次設(shè)備狀態(tài)與最近一次空開跳閘時(shí)一致。若開入回路存在短路，則空開在合閘后應(yīng)再次跳開，但繼保人員合上該空開后，空開沒有自動(dòng)跳開；同時(shí)，手動(dòng)拉開開入電源空開，使用萬用表歐姆檔測量開入回路電阻為無窮大。由此可判斷開入回路無短路現(xiàn)象。 最后檢查有無直流寄生回路，是否存在由直流寄生導(dǎo)致的過流現(xiàn)象。經(jīng)檢查，失靈屏內(nèi)所有間隔隔離刀閘開入狀態(tài)與一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)一致。然后逐一檢查各開入回路，發(fā)現(xiàn)母聯(lián)開關(guān)位置接點(diǎn)構(gòu)成涉及母聯(lián)開關(guān)輔助接點(diǎn)的串聯(lián)和并聯(lián)，接線復(fù)雜，因此從母聯(lián)間隔開始檢查否有直流寄生回路。 經(jīng)測量，母聯(lián)開關(guān)開入公共端(回路號：101)電壓為+55.9V，母聯(lián)開關(guān)合位開入（回路號：61)電壓為+55.9V，母聯(lián)開關(guān)分位開入（回路號：63)電壓為0V。在解開母聯(lián)開關(guān)開入回路前，為保持裝置正常運(yùn)行，需短接正電源端，將與現(xiàn)場一致的母聯(lián)開關(guān)合位位置引入裝置；然后分別解開母聯(lián)開關(guān)位置開入回路的101、61、63接線，測得101的電壓為+54.9V，61的電壓為+54.9V，63的電壓為0V，裝置開入公共端的電壓為+55.9V。由此可初步判斷母聯(lián)開關(guān)間隔開關(guān)的開入存在寄生回路。按照上面的做法，檢查其它間隔的開入回路，結(jié)果均正常。 該站220kV母聯(lián)開關(guān)為分相斷路器，其合位開入應(yīng)該將三相常開節(jié)點(diǎn)并聯(lián)，同時(shí)至不同間隔的開入回路應(yīng)該相互獨(dú)立，如圖1所示。但檢查母聯(lián)間隔匯控柜的101,61,63接線時(shí)，發(fā)現(xiàn)至失靈屏和母差B屏的母聯(lián)開關(guān)合位的開入回路相互混接，現(xiàn)場接線如圖2所示。由于母差B屏的開入電源來自#2直流屏，失靈屏的開入電源來自#1直流屏，因此當(dāng)母聯(lián)開關(guān)在合位時(shí)，常開節(jié)點(diǎn)A1,B1,C1,A2,B2,C2節(jié)點(diǎn)閉合，導(dǎo)致失靈屏和母差B屏的開入正電源并接在一起，造成#1、#2直流屏的直流正母線并列運(yùn)行。 圖1母聯(lián)開關(guān)合位開入回路正確接線圖2現(xiàn)場母聯(lián)開關(guān)合位開入回路錯(cuò)誤接線 直流系統(tǒng)是對地絕緣的不接地系統(tǒng)，僅兩段直流母線的正電源端并列運(yùn)行是不能構(gòu)成完整的回路的，所以該站必有導(dǎo)致負(fù)電源端并列的寄生回路存在。為此，對兩段直流母線進(jìn)行接地試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1。 表1兩段直流母線的接地試驗(yàn)結(jié)果 由表1可知，負(fù)電源端的寄生回路位于220kVCD線（施工中的擴(kuò)建間隔）控制回路中。經(jīng)檢查，在220kVCD線保護(hù)屏一，兩路控制電源的負(fù)電源公共端有混用現(xiàn)象?；謴?fù)正確接線后，再次進(jìn)行直流負(fù)接地試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與正接地試驗(yàn)相同，試驗(yàn)結(jié)果表明，導(dǎo)致兩段直流母線正、負(fù)電源端并列運(yùn)行的寄生回路已解除。 為了解流過兩段直流并列回路的大電流的產(chǎn)生原因，必須分析該電流的出現(xiàn)時(shí)間。 失靈保護(hù)裝置開入電源空開跳閘時(shí)，220kVCD線擴(kuò)建工程正在進(jìn)行調(diào)試，且兩次跳閘均發(fā)生在220kVCD線開關(guān)分閘期間。當(dāng)時(shí)母聯(lián)開關(guān)在合位，兩次分閘均成功，除失靈開入電源空開跳閘外，無其它異常。由于220kVCD線與運(yùn)行設(shè)備相關(guān)的回路（如失靈回路）均未接入，因此可判定空開跳閘與220kVCD線開關(guān)分閘有關(guān)。 斷路器分閘后，儲(chǔ)能電機(jī)立即啟動(dòng)，從而產(chǎn)生很大的啟動(dòng)電流。由于啟動(dòng)電流持續(xù)時(shí)間很短，充電模塊來不及響應(yīng)，因此主要靠蓄電池提供。在兩段直流電源完全并列的情況下，啟動(dòng)電流就由兩段直流并列回路的蓄電池共同提供。一部分電流是儲(chǔ)能電源所掛直流母線的蓄電池直接提供；另一部分通過寄生回路構(gòu)成的并列回路由另一組蓄電池間接提供。并列回路上串有多個(gè)空開，失靈保護(hù)裝置開入電源空開就是其中之一。經(jīng)現(xiàn)場核查，并列回路構(gòu)成及各空開型號如圖3所示。 由于兩組直流蓄電池配置相同（在儲(chǔ)能電機(jī)啟動(dòng)瞬間可暫時(shí)忽略差異），且為并列關(guān)系，因此可認(rèn)為兩組蓄電池各提供一半的儲(chǔ)能啟動(dòng)電流，即I1≈I2≈I3/2。 該站ZF6A-252/Y-CB型SF6斷路器的儲(chǔ)能電機(jī)為MA-C型直流電機(jī)，其額定功率為660W,，另外該站直流系統(tǒng)電壓為110V，由此可得儲(chǔ)能電機(jī)的額定電流為6A。由于該儲(chǔ)能電機(jī)的啟動(dòng)電流為額定電流的2倍，因此在儲(chǔ)能電機(jī)啟動(dòng)的一段時(shí)間內(nèi)，流過斷路器儲(chǔ)能回路的電流約為12A。雖然為兩組蓄電池配置相同，但其內(nèi)阻存在差異，所接負(fù)荷也存在不同，因此并列運(yùn)行時(shí)，電壓低的蓄電池會(huì)成為另一組蓄電池的負(fù)荷，從而在兩組蓄電池間產(chǎn)生較大的環(huán)流。在檢查母聯(lián)位置開入回路時(shí)，發(fā)現(xiàn)直流Ⅰ段正電壓比直流Ⅱ段的高1V左右，由此說明此環(huán)流是由直流Ⅰ段正電源端流向直流Ⅱ段的。又由于220kVCD線儲(chǔ)能電源取自直流Ⅱ段，因此此環(huán)流在220kVCD線儲(chǔ)能時(shí)會(huì)增大流過正電源并列回路的電流，使之大于6A。
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