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1、一点接地引起保护误动的误动的试验及案例等分析,主要内容,一点接地引起保护误动试验结果分析 绝缘装置的安全隐患 一点接地引起保护误动的案例分析 从几个规程（标准），来看安全隐患 项目背景 研究、工作内容 预期成果与目标,（一）一点接地引起保护误动 试验结果分析,1主变101开关跳闸线圈 电源正端接地,R：绝缘监察装置平衡桥电阻 C+,C_：直流系统正负极对地电容 R+：直流系统正极对地绝缘电阻 TQ：开关跳闸线圈 K：跳闸启动节点 AN：模拟接地按钮 TQ：动作电压VTQ64伏；线圈内阻RTQ=50欧； 直流系统电压V117伏。,试验数据,结果分析,1）跳闸线圈动作时间：生产开关的企业给出的动作
2、时间与现场测试的动作时间，都包含脱扣时间和触头分离的时间。而使跳闸线圈动作的励磁时间，仅指脱扣时间2）由于跳闸线圈的动作电流很大12安，或线圈内阻很小约50200欧，因此，要求接地瞬间负极对地电压大大高于其动作电压，以提高放电初始电压，还需要有较大的对地电容（如175微法），以加大时间常数，减少电压衰减。3）如果绝缘监测装置没有桥电阻或桥电阻损坏，即使绝缘电阻还有100k，对地电压也会发生偏移,2正极接地，手合同期光耦元件误动试验,R：绝缘仪平衡桥电阻 C+,C_：直流系统正负极对地电容 R_：直流系统负极对地绝缘电阻 C：外接电容 K：启动节点 AN：模拟接地按钮 光耦动作电压：55伏,试验
3、结果,结果分析,1）只要启动光耦的控制电缆达到100米以上，正极任意位置发生接地，光耦就可能误动 2）本站该光耦实际动作电压应在65V以上 3）光耦启动回路，尽量少用于保护控制设备的跳闸，必须要用的，在允许的条件下，增加延时 4）光耦动作功率太小，可通过串并电阻的方式，增加回路动作功率。,（二）绝缘装置的安全隐患,临汾校验结果,此次测试的18个变电站中： 500kV站2个，220kV站11个，110kV站5个， 除两个500kV站为110V直流系统供电外，其余16个站均为220V直流系统， 微机绝缘检测装置主要为珠海泰坦和深圳奥特讯生产，各有7个站， 2005年及以后投运的设备为14站， 接地
4、告警整定值均设为20k。,1. 绝缘装置本身存在问题有8个站，占44。,其中： 主机工作不正常有1个站， 部分或全部选线模块损坏有5个站， 支路电阻测量大一倍的一个站， CT偏号不对应的有一个站。,2. 两极不能正确告警有14个站，占77。,模拟正极10K、负极20K的两极接地故障， 显示正极40-100K，负极为无穷大。 两极接地故障，极易造成直流系统烧坏。,3.电压波动，引起正负极压差超过40V，有8个站，占44。,有接地故障或绝缘降低时，电压波动，引起正负极压差过大， 最高的台头110kV站，正负极压差为170V， 其中霍州500KV站虽然波动为37V，因共为110V系统，如果转化为22
5、0V系统，将为74V。,4.未达到告警值绝缘降低，引起正负极压差超过40V，有17个站，占94。,模拟100K接地， 对地电压差超过40V， 最高达170V,5.对地电容测量,6.绝缘装置内，带有较大的对地电容，有2各站，占11,500kV临汾、220kV郑庄两站，绝缘装置本身对地各有近200uF的电容。 据有关文献报道，直流系统对地电容越大，对出口中间继电器线圈、跳闸线圈及光耦等容易发生接地故障的回路，发生直流系统一点接地故障时，保护误动的机会越大。,河北中试校验结果,1.上电或复位,2. 50k电阻正极接地,主要存在的问题,1.绝缘装置已损坏，导致有接地不告警，无接地电压偏移很大。 2.两
6、极绝缘电阻已很低，但不告警。 3.绝缘电阻还较高如100k，电压偏移已超过20v 4.正常监测绝缘过程中，电压波动大，最高可达满幅度波动 5.“绝缘监测装置”内，带有200微法电容,给系统带来的安全隐患:,1.可能烧毁直流系统! 2.一点接地可能使保护 发生误动或拒动!,（三）一点接地引起保护误动 案例分析,（一）典型的一点接地 引起跳闸事故分析,2008年6月27日 220kV柳大线A相故障,1.故障简述,220kV变电站线路开关发生A相单相跳闸事故；线路PSL-603GC、RCS-931BM型保护重合闸正确动作，重合成功。 现场检查一次设备未见异常；对侧线路保护未动作，设备正常。,2.故障
7、前设备运行状况,故障当日线路RCS-931BM型微机保护（所有出口压板、光纤远跳压板、光纤纵差保护）退出运行，进行保护改定值工作，PSL-603GC保护正常运行。,3.保护动作及录波情况,在本次事故过程中，线路两套保护重合闸均正确动作，在发生单相跳闸后重合成功。 保护动作情况： 线路开关发生A相单相跳闸后，重合闸最快804ms动作， 901ms开关重合成功。 保护动作报告：,4.事故后现场检查分析,4.1现场检查故障基本情况,线路RCS-931BM、PSL-603GC型保护分别停运改定值工作。工作负责人带领工作班成员进行RCS-931BM型保护改定值工作，故障时刻正在进行保护改定值后定值打印及
8、压板电位测试工作，开关发生A相跳闸后，保护班组随即停止工作，离开保护室。 站内监控机显示站内此时无直流接地及其他异常信号发出。,4.2 RCS-931BM型保护装置外回路 及CZX-12R型操作箱整体绝缘,4.3绝缘装置利用平衡桥及不平衡桥相结合的原理，检测母线对地绝缘状态。,5.原因分析,5.1测量压板电位，造成一点接地,保护工作人员进行线路保护改定值工作，在使用万用表测试压板电位操作过程中，万用表由于长时间开启而自动屏蔽电源，在其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，造成跳闸回路的一点接地。,5.2 VTBJ=V-(0)-V-(0)-V-()e-t/T,5.3 动作区
9、域示意图,6.结论,引起保护跳闸的主要因素： 测量压板电位，短时间造成一点接地 “绝缘监测装置”在测量直流系统绝缘时，对地电压，波动太大 直流系统中，存在对地电容,7.最近其它误动,2009年3月，昆明某500KV变电站绝缘装置引起电压波动，同时跳2台主变。 2009年3月，广西乐滩电厂因直流接地和绝缘装置问题，跳一台机组 2006年5月，东莞某110KV变电站接地查找过程中，重瓦斯继电器动作跳一台主变 等等,（四）从几个规程（标准），来看安全隐患,4.1接地故障现象,据DL/T856-2004“电力用直流电源监控装置”A1直流系统发生接地故障或绝缘电阻低于整定值（见表）时，直流绝缘检测装置应
10、可靠动作。,而国家电网公司直流电源系统运行规范第二十八条：“220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到25以下，48V直流系统任一极对地电压有明显变化时，应视为直流系统接地。”,4.2【电气设备交接试验标准】GB 50150-2006，10.0.12（2）脱扣操作：,直流或交流的分闸电磁铁，在其线圈端钮测得的电压大于额定值的65时应可靠地分闸， 当此电压小于额定值的30时，应不分闸。,4.3【电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点】2.3,跳闸出口继电器送我起动电压不宜低于直流额定电压的50，以防止继电器线圈正电源侧接地时因直流回路过大的电容放电引起的误动作；但也不能过高
11、，以保证直流电源降低时的可靠动作和正常情况下的快速动作。对于动作功率较大的中间继电器（例如5瓦以上）如为快速动作的需要，则允许动作电压略低于额定电压的50。此时必须保证继电器线圈接线端子有足够的绝缘强度。如果适当提高了动作电压还不能满足防止误动作的要求，可以考虑在线圈回路上并联适当电阻以作补充。由变压器、电抗器瓦斯保护起动的中间继电器，由于连线长，电缆电容大，为避免电源正极接地误动作，应采用较大起动功率的中间继电器，但不要求快速动作。,4.4现有运行设备存在的安全隐患,出口继电器/出口中间继电器的动作电压：50-70% 跳闸线圈的动作电压：30-65% 绝缘装置存在问题导致：对地电压偏移和电压
12、波动过大，如20%以上，对地电压将超过70% 再发生接地故障，由于直流系统对地电容的蓄能作用，将使出口（中间）继电器或跳闸线圈动作，从而发生误动,（五）项目背景,1.直流系统对地电容,开关电源的大量使用，保护装置电源进线增加了母线对地滤波电容 采用屏蔽电缆，使控制节点存在较大的对地电容 发生接地时，上述电容的充、放电过程，能够足够大的电流，从而一点接地引起保护误动,2.绝缘装置没有统一规范,近10多年来，大量使用微机化的绝缘监测装置，全国有100多家企业生产，没有统一的技术规范；没有入网检测手段等，导致： 绝缘装置运行是否正常不能及时了解； 绝缘装置在没有接地告警情况下，对地电压大幅偏移50；
13、 正常运行或接地选线时，对地电压波动很大，有的达到100的波动,3.微机化保护装置,微机化、小型化保护、控制装置： 出口中间继电器大都采用低压型（12V/24V)，通过串联电阻降压，其回路动作功率一般在35瓦，有的更小 跳合闸闭锁、启动回路，采用光耦隔离 使得保护控制装置容易误、拒动,（六）研究、工作内容,1.测量直流系统对地电容,测量金昌局现有运行变电站，直流系统对地电容，为直流接地引起保护误动的试验与分析提供依据。 采用仪器：QDP01直流系统对地参数测试仪；带电测量直流系统对地电容和对地绝缘电阻；该设备由广东电力研究院与广州市仟顺电子设备有限公司共同研制。 国内首创，独家生产,2.校验绝
14、缘监测装置,校验金昌局现有运行变电站，运行的绝缘监测装置，测试其工作状况、性能与电压偏移及电压波动情况，了解这些运行的绝缘装置的安全隐患。 采用仪器：QDS-01直流接地校验仪；该装置可输出直流系统的各种参数和模拟直流系统各种接地故障，可对绝缘装置进行全面有效的校验； 该装置由由广东电力研究院与广州市仟顺电子设备有限公司共同研制 专利产品,3.保护误动试验,在实验室，对国内主要保护厂家的保护控制设备，进行一点接地误动试验，研究一点接地故障引起保护误动的原因和规律。 采用设备： QDS-01直流接地校验仪,4.保护误动现场检验,到新建待投运的变电站，进行有关试验，以检验实验室保护误动研究结果 采
15、用设备： QDS-01直流接地校验仪 QDP01直流系统对地参数测试,5.新型绝缘装置的开发与应用,根据以上研究成果，开发新型绝缘装置，并到现场试验和运行 新型绝缘装置的要求： 杜绝由于绝缘装置的安全隐患，导致一点接地引起的保护误动； 接地选线的灵敏度到达接地告警值的34倍，如220V系统，告警值为25k，则选线灵敏度达到75100k 各种接地准确选线率：100，以减少接地故障处理时间，提高系统安全运行水平,（七）预期成果与目标,1.保护等设备的反措措施,对继电器、光耦等跳合闸回路的参数选择，提出合理化建议与改进措施 对现有保护设备进行改造 对新投产设备把好关,2.检测规范,提出绝缘检测装置的入网检测及运行校验规程与规范： 为用户选用绝缘装置提供依据 确保绝缘装置正常工作 消除绝缘装置的安全隐患,3.申请“绝缘监测装置”专利,新型绝缘监测装置的专利申的创新点： 互感器带有支路接地指示灯 记录瞬时接地故障，以便故障分析 可检测交流串入直流引起的接地故障 可及时发现不正常的2段母线并列运行，杜绝施工错误接线,谢谢大家！,
