浅谈出口继电器正极侧一点接地引起的开关误动

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1、浅谈出口继电器正极侧一点接地引起的开关误动赵振业、刘生辉广东电网有限责任公司江门供电局广东江门529000摘要：本文通过对直流系统出口继电器正极侧一点接地引起开关误动的机理分析，得到接地后继电器两侧电压的变化曲线，从而推导出开关误动的条件，并且深入分析了在正、负极绝缘不对称的情况下如何保证安全性，最后介绍了根据开关误动的条件逐项排查原因和处理故障的方法。关键词：直流系统；一点接地；开关误动；安全性前言直流系统是电力系统的重要组成部分，为变电站实现设备控制、信号监视、数据监测、继电保护及事故照明等功能提供可靠的直流电源，是变电站安

2、全稳定运行的重要保证。过去认为[1]，直流系统一点接地时允许短时运行，但要求立即加强监视并及时消除，以防发展为两点接地故障时造成开关误动或拒动。但随着电网智能水平的日益提高和厂站规模的不断增大，变电站的继电保护装置、测控装置和自动装置也不断增加。各种装置为了抗干扰，都在电源回路上接了抗干扰电容，大量抗干扰电容的存在会对二次回路带来一定的负面影响，其中的典型案例就是出口继电器正极侧一点接地造成开关误动。目前，这类情况发生频率不断加大，应引起各级人员的关注。1故障实例2014年6月11日某110kV变电站，运行人员在日常巡视中发现#

3、2主变保护屏4LP3主变低后备502开关跳闸出口压板标签松脱，在处理的过程中手不慎触碰到压板的金属部分，引起502开关跳闸。#2主变低后备保护装置为NSR695RF，502开关控制回路图如图1所示：图1502开关控制回路图事故发生后，继保人员通过运行人员的描述和对控制回路的检查，初步认定是压板经过人体和屏柜外壳落点，造成保护出口继电器正极侧接地，即图中K1点接地，引起开关误跳闸，并在#2主变保护屏端子排63D12模拟接地，即图中K2点接地，502开关跳闸。2出口继电器正极侧接地时的分析2.1正常运行时直流系统绝缘监测回路图2为正

4、常运行时的直流系统绝缘监测回路示意图。图中，电流灵敏继电器J与平衡电桥电阻R1、R2组成直流监测装置，R+、R-分别为直流系统正极和负极对地绝缘电阻，C1、C2分别直流系统正极和负极的等值电容，即静态继电器保护装置抗干扰电容及线路对地电容之和，U+、U-分别为正极和负极的对地电压。图2正常运行时的直流系统绝缘监测回路正常运行时平衡电桥电阻R1=R2=R，且正、负极对地绝缘良好，即可认为R+=R-=，此时R1、R2、R+、R-组成的电桥处于平衡状态，a、b两点等电位，J不动作，假设控制母线额定电压为Ue，则U+=+50%Ue，U-

5、=-50%Ue。可以看出，这时C1、C2的充电电压均为50%Ue。2.2故障发生时直流系统绝缘监测回路在K点接地时，保护出口继电器TZJ两侧通过直流监测装置和等值电容形成通路，如图3所示。假设直流系统无等值电容，由于TZJ具有内阻RTZJ，使得继电器两侧的压降能瞬时降低，即接地瞬间TZJ两侧电压由负极初始电压U-（0）降至稳态电压Uc；但当负极侧存在等值电容时，接于负极侧的等值电容C2将通过两个接地点沿虚线对TZJ放电，由于电容的作用电压不能突变，接地后TZJ两侧电压由负极初始电压U-（0）逐渐降至稳态电压Uc。图3出口继电器正

6、极侧接地时的直流系统绝缘监测回路2.3出口继电器正极侧接地时开关跳闸的条件从以上分析可得TZJ正极侧一点接地后TZJ两侧的电压变化，并以此推断出口继电器正极侧接地时开关跳闸的条件。假设TZJ的动作电压为Ud，动作时间为Td，如图4所示。图4接地后TZJ两侧的电压变化曲线由此可以看出：1)当Ud>U-（0），TZJ不动作。2)当UdTd，TZJ动作；若C2的容量较小，电压下降至Ud的时间小于TZJ的动作时间

7、，即T1-T0

8、ZJ的动作电压，从而造成开关误动。所以本文将进一步探讨影响接地时负极初始电压大小的因素。如图3所示，为了简化计算，忽略电流灵敏继电器J的内阻，则接地瞬间负极电压为：令则由于电桥平衡电阻R一定，下面对③式展开讨论。1）当k=0时，R+=0，R-≠0，此时U-（0）