抗干扰电容引起的保护故障分析

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1、抗干扰电容引起的保护故障分析摘要：微机保护的模数变换采用了电容滤波的抗干扰措施，由于电容元件短路损坏，使采样值发生变化或保护装置退出运行，造成保护装置误动和拒动，严重地影响着电网的安全运行。本文通过两次保护装置故障处理，为保护人员消除异常运行提供了依据和参考。关键词：微机保护抗干扰电容故障分析许多微机保护的模数变换回路采用了电压频率变换器（VFC）技术，为了提高VFC的抗干扰性能，多数情况下采用在VFC芯片的+15V、-15V电源，对地间DGND增加一个抗干扰电容，母庸置疑此抗干扰电容滤除了电磁干扰和电路中的高次谐波干扰，提高了VFC运行的稳定性

2、。但是，由于此电容筛选不当，往往造成保护装置发生故障甚至误动或拒动，而此故障的表象往往不易被人发现，故障短时间内不能被处理，使一次设备长时间无保护运行，从而严重影响着电网的安全运行。本文根据两次抗干扰电容损坏的处理结果和方法，为保护人员提供了一个处理同类故障的快速便捷的办法。1异常故障1.1异常故障12002年1月，110kV某变电站预告警铃响，后台机报"110kV备自投异常"，"数据采集出错"。保护盘上CSB-21A数字式备自投装置面板"告警灯亮，液晶屏显示"CPUmerr""运行"灯闪烁。1.2异常故障22004年5月，110kV某变电站预告

3、警铃响，后台机报"1#主变保护电源消失"，保护盘上CST-231A保护装置面板"运行"灯灭，液晶显示屏无任何显示。2现场调查处理2.1异常故障1处理因以前也出现过数据采集错误的情况，掉闸后重新投入后，就恢复正常，但这次掉闸后投入故障仍不消除。根据保护装置的技术说明书上所说，此故障为CPU板或VFC板有问题，应更换CPU板或VFC板，但现场没有同种型号的VFC板或CPU板。根据技术说明书上图纸和以往的处理故障经验：·对所有插件进行外观检查，未发现有开焊及烧灼现象；·电源检查：插入全部插件，将电源插件转插出来进行电压测量。通过测量发现电源的+15V有

4、问题，因保护装置CPU使用的电源为5V，而5V电源正常，基本排除CPU板损坏的可能，用万用表监视住电源插件的d-b-z28对d-b-z26拔出VFC板后，电源插件的+15V电压恢复正常，因此，造成+15V电压为0的短路点就在VFC插件上。⑶故障查找及处理：如图1所示，仔细查看模数变换插件原理图，即可发现+15V、-15V对DGND间有一电容，用万用表高阻抗档测量，发现电容两端没有任何充电过程，且阻值为0，说明电容有短路情况，但VFC板的每一个VFC110芯片10脚与14脚之间都焊有电容1个，那么只有焊1个，测1个，最后发现有两个电容击穿短路。更换

5、后，插上VFC板，电源恢复正常的+15V，异常告警消除。装置恢复运行。2.2异常故障2处理因CST-231A保护装置故障后，液晶屏无显示，所有指示灯灭，根据以往的经验，首先判断是装置电源损坏了。⑴将电源插件转插出来后，测量输出电压+15V、-15V、+5V均为0，输入电压为220V，是电源坏了，还是其它插件内部短路，引起电源件保护动作，需查清。⑵拔出所有插件，逐一进行外观检查，没有发现短路烧灼痕迹，印刷板正常。⑶不急于更换电源插件，防止内部有短路，再次造成新的电源损坏，在拔出所有插件，保留转插电源板，接电，测试各输出电压+15V、-15V、+5V

6、恢复正常，说明电源插件良好未损坏。⑷逐一推入VFC板、CPU板、跳闸板、信号板，并逐一断电接电，监视输出电压的测点，当推入VFC板给装置接电后，各输出电压+15V、-15V、+5V均为0，液晶屏无显示，可以断定VFC板内部短路造成电源板内部保护电路动作，电源插件保护动作关闭电源。⑷故障查找及处理同2.1中的⑶一样，损坏电容元件1个，更换后，插上VFC板"运行"灯指示正常，液晶屏显示正常，装置恢复运行。3故障分析模数变换插件在d-b-z18对d-b-z16间（+15V），d-b-z14对d-b-z16间（-15V）并联抗干扰电容，对提高数据采集的正

7、确性及抗干扰性起到了不容置疑的作用，但两次装置异常故障均出现在同一块板上，同一类型的电容元件上，而发生的现象两次不同，一次为可以发出报告，一次电压全无，说明电容元件发生短路后，一次电源插件的内部过流保护未动作，一次电源插件的内部过流保护动作，但电源内部的保护过流动作定值未做过试验，不便论述。这里反映出三个问题：·抗干扰电容筛选不当，耐压水平较低；·电源插件的过流保护存在着过流定值不一的问题；·采用电容器作为抗干扰措施简单实用，但也反映了它的弱点。4防范措施根据这两次的故障现象和处理方法，我们对保护人员进行了培训，并备好质量可靠的电容元件，以便发生

8、类似的故障时，迅速快捷的处理。对采用此种抗干扰措施的保护装置，联系生产厂家，咨询电容器元件的质量情况，有必要的话，对此VFC插件进行更换