变电所电磁干扰导致开关误动作案例分析

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1、变电所电磁干扰导致开关误动作案例分析广州地下铁道总公司黄嘉琳摘要：变电所内日益增多的设备所带来的电磁干扰是必然的，所以在设备故障分析判断中，要将电磁干扰放在必须考虑、必须研究的位置上，以便减少在故障判断的弯路。木文通过分析一起高压设备产生的电磁干扰导致的开关误动作案例来说明电磁干扰特殊性及其三要素。关键词：电磁干扰干扰源耦合通路接收器案例分析电磁干扰己经成为生活及工作的一部分，特别是对于某些特别专业，例如木人所从事的变电专业，随着变电所内设备的增加、设备功率的上升，越来越多的电磁干扰出现或加强。在变电所中大部分设备产生电磁干扰强度是有限的,不会对其

2、木身或其它设备造成影响。但是高压电力设备，例如高压输电线路、变压器等的磁泄漏都是很强的干扰源。木文主要通过分析一个由于高压设备产生的电磁干扰导致的开关误动作事件。故障情况木次故障开关柜为DC1500V直流进线开关，广州地铁DC1500V牵引系统由两台直流进线开关柜及数台直流馈线柜组成，进线柜与馈线柜的元件组成及保护原理存在较大差异，该事件中电磁干扰仅对进线柜造成影响。2012年9月广州地铁五号线某牵混所牵引系统直流进线201、202开关在同一时刻跳闸，且故障时刻监控装置只有记录到进线开关报大电流脱扣动作报文，没有其他报文。故障后，对该所直流开关进行

3、触头进线检查，发现201、202灭弧栅内无电弧烧灼痕迹，基木排除了201、202开关分断过大电流的可能。同时对开关柜二次回路进行了检查，未发现二次回路故障点。排除了201、202开关发生大电流脱扣故障的可能，当时初步判断201、202开关是由于保护单元或继电器等其他故障引起了跳闸，并报大电流脱扣的报文。针对可能导致201、202开关在同一时刻故障跳闸的情况进线分析如下:1、110V控制电源瞬吋波动：201、202开关的共性在于使用的110V电源是取之同一段柜间小母线上的，所以我们初步判断201、202开关同时跳闸的原因是110V电压突然降低，导致2

4、01、202开关合闸线圈失电，或是保护单元失电、或是继电器失电导致201、201故障跳闸，并报大电流脱扣。通过实验证明110V电压瞬吋拉低吋，直流开关会先逐个跳开馈线开关，最后再跳开进线开关，II没有大电流脱扣的报文，所以排除该故障原因。2、二次接线、端子检查：在合上201、202开关前提下，检查负极柜、201、202开关柜二次端子上是否有闪络，二次接线是否牢靠，电缆层、柜间二次线是否存在破皮，检査结果正常。通过常规的故障分析及重现手段未能找到该故障原因。当吋第一段未能找出故障原因，进线201、202开关又重现投入实用。但是随后10月初，201、2

5、02开关冇再一次同一时刻故障跳闸，故障报文还是大电流脱扣。当吋我们检查开关状态，与上次检查结果一样。随后又检查所内其它设备，发现刚好在九月份新加装在直流牵引系统内的能量吸收挂网装置在跳闸吋刻又重启情况。电磁干扰导致开关元件误动作通过两次故障报文判断进线201、202开关跳闸吋刻，挂网的能量吸收设备发生了故障重启，所以初步判断是能量吸收设备投入使用吋产生的电磁干扰导致了直流开关枳的误动作。对进线201、202开关柜内部元件误动作后，会报大电流脱扣报文的情况进线分析，初步判断在2个进线柜奋别于馈线柜的断路器间接脱扣触发装置，在保护单元未发触发信号情况下

6、，误动作，会报大电流脱扣报文。断路器间接脱扣触发装置的原理：间接脱扣功能主要通过大容量电容的充放电来实现。平吋大容量电容充电，从而积累了大量的能量。当接收到保护单元的触发信号（上升沿触发信号）吋，在极短的吋间内向低阻抗线圈（电磁铁）放电吋，冋路中流经的大电流相应产生了巨大的磁场和一个持续的作用力，促使直流断路器拨叉脱扣，进而使直流断路器跳闸。针对以上分析，作了以下工作：去除进线枳201开关内断路器间接脱扣触发装置，并202开关奋别于馈线柜的断路器间接脱扣触发装置上加装示波器，捕捉该装置是否收到干扰。（见图1）图1断路器间接脱扣触发装置电气示意图试验

7、吋，对能量吸收装置进行多次的投入、退出。每次投入能量吸收装置时，在断路器间接脱扣触发装置上均能捕捉到干扰信号。（见图2）图2间接脱扣触发装置接收到电磁干扰波形（其中黄色线部分是捕捉断路器间接脱扣触发装置的触发端，绿色线是输出端）对能量吸收装置进行多次的投入，在第8次启动瞬间，直流室人员202开关跳闸，并报大电流脱扣报文（双方通过对讲机联系），可以判断202开关是在装置交流侧软启动（即合交流变压器）时跳闸的。示波器录到202开关柜内断路器间接脱扣触发装置波形：其中黄色线部分是捕捉断路器间接脱扣触发装置的触发端，绿色线是输出端。（本次示波器捕捉是以触发

8、端作为触发的，触发电压为4V）（见图3）图3间接脱扣触发装置因电磁干扰导致触发输出波形（其中黄色线部分是捕捉断路器间接脱扣