直流系统单点接地造成断路器跳闸原因分析

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1、直流系统单点接地造成断路器跳闸原因分析[摘要]通过对直流系统负极一点接地引起开关跳闸的情况介绍，分析了直流系统在一点接地时可能出现的开关跳闸原因，并提出了相应的防范措施和对策。以求引起电力系统各级人员，特别是广大生产现场工作人员的高度重视。[关键词]直流系统；负极；一点接地；开关；跳闸0 引言直流系统在变电站中具有十分重要的地位。要保证一个变电站长期安全运行，其因素是多方面的，但保证直流系统的正常运行，特别是保持直流绝缘的良好，防止人为因素引起的绝缘不良，特别是负极一点接地时可能误跳开关必须引起高度重视。电力系统以往的教科书或技术问答，

2、都强调，若发生一点接地时，仍可继续运行，但必须及时发现、及时消除，以免当发生两点接地时，可能使断路器误动或拒动。但根据现场实际运行经验，由于直流系统正、负极对地分布电容的存在，直流系统负极一点接地，同样可能导致开关误跳闸。目前，对直流系统负极一点接地致开关误跳闸的情况，还没有引起电力系统各级人员的高度重视，实际工作中未见有防止一点接地的明确的危险点预控措施，更很少见对此类问题的专题研究，更不必说对各类保护、自动装置及开关采取相关的反事故措施。为此通过对直流系统负极一点接地致开关跳闸的原因分析，探讨可能采取的组织措施和技术措施，对提高现场

3、工作人员的安全意识，提高开关的可靠运行，甚至对开关相关标准的制定，是很有必要的。1 现行教材或其它资料对直流接地危害的分析   目前，电力系统现行教材中对直流接地的危害性，一般按以下原理分析[1]。图1直流系统接地情况图1.1　两点接地时易造成开关误跳如图1所示，当发生A、B两点接地时，电流继电器KA1、KA2触点被短接，将使KM动作致开关跳闸；A、C两点接地，因KM触点被短接而跳闸；同理，在A、D两点，D、F两点等接地时都同样会造成开关跳闸。1.2两点接地时易造成开关拒跳如图1所示，接地点发生在D、E两点，B、E两点或C、E两点，则开

4、关可能会拒绝跳闸。1.3一点接地时一般认为短时危险性不大发生一极接地时，由于没有短路电流，熔断器不会熔断，仍可继续运行，但也必须及时发现、及时消除。2 实际发生直流负极一点接地时开关跳闸的情况及原因分析2.1工作中发生直流负极一点接地引起开关跳闸某220kV变电站，主变保护常规检验，工作人员在执行二次安全措施，拆除主变保护联跳110kV旁路开关有关端子时，不慎发生接地，引起110kV旁路开关跳闸。图2旁路开关跳闸回路示意图图3FCX系列操作箱三相跳闸回路图按图2所示，工作人员在进行33号头拆除工作时，发生直流接地，即图中①点接地时，发生

5、开关跳闸。事后分别在②、③点模拟一点接地，也同样发生开关跳闸。图2中正对地、负对地电容C代表直流系统所接电缆对地电容及各静态保护装置的抗干扰对地电容之和，正因为分布电容C的存在，上述点发生接地时，Y3线圈两端电压有可能大于其动作电压而跳闸。2.2因设备回路绝缘不良致一点接地时，开关跳闸2.2.1因操作箱内部回路绝缘不良引起负极一点接地某220kV变电站220kV某间隔开关配FCX系列操作箱，部分跳闸回路接线如图3所示。因永跳继电器2TJR线圈正端的引线与插件外壳绝缘破损，引起对地绝缘电阻绝缘不稳定，有瞬间接地现象，从而引起开关跳闸。图4

6、跳闸示意图图4中，R+为直流系统正对地绝缘电阻，C为分布电容，R为绝缘损坏处的接地电阻。动作原因与2.1一样。2.2.2 因A开关合闸线圈引出线磨损，在合闸过程中发生负极瞬间一点接地图5A开关合闸线圈磨损接地曾有报道某电厂升压站出线开关，在启动磨煤机合磨煤机A开关时，几次引起出线B开关跳闸的情况。经多次检查原因不明，后用万用示波表（接在A开关跳合闸线圈回路中），终于捕捉到了直流系统极短暂的负极接地情况。图6负极一点接地及B开关控制回路图3 对直流负极一点接地引发开关跳闸的深入思考查原电力工业部电安生[1994]191号文件《电力系统继电

7、保护及安全自动装置反事故措施要点》中2.3条“跳闸出口继电器的起动电压不宜低于直流额定电压的50%，以防止继电器线卷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；但也不应过高，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5W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卷的接线端子有足够的绝缘强度。如果适当提高了起动电压还不能满足防止误动作的要求，可以考虑在线卷回路上并联适当电阻以作补充。”及原国家电力公司国电调[2002]138号“防止电力生产重大事

8、故的二十五项重点要求”继电保护实施细则第7.8条.“对经长电缆跳闸的回路，要采取防止长电缆分布电容影响和防止出口继电器误动的措施，如不同用途的电缆分开布置、增加出口继电器动作功率，或通过光纤跳闸通道传送跳闸