由直流接地故障引发开关跳闸事故的分析
直流系统接地故障分析及处理方法

直流系统接地故障分析及处理方法摘要:随着智能电网的迅速发展,大型变电站的数量不断增加,变电站的稳定运行对国民经济的发展至关重要。
直流系统作为电网重要的供电系统,由蓄电池组、充电设备、绝缘监测设备、开关设备、调压设备等组成。
电池组是将多个电池连接在一起,直流系统电压越高,序列号越大;输出电流越大,并行连接的电池越多。
充电设备不仅能补偿电池组功率损失,还能保证恒压和电流输出。
电池组主要采用均匀充电模式和浮动充电模式充电。
本文主要分析直流系统接地故障分析及处理方法。
关键词:直流接地;方法探讨;查找方式;故障分析引言实际上变电站直流系统主要由蓄电池和浮载装置并联连接,直接提供大规模直流供电运行系统。
正常情况下,直流系统中主电源的正负极直接与地面隔离,一旦电源回路处于接地状态,正常情况下不会直接影响直流系统的稳定、正常和良好运行。
反之,电路中发生两个点或几个点接地后,就会直接造成直流系统内诸多电源的正负极出现短路的现象,而内部电源开关和保护会错误地移动或拒绝。
此外,在某些特殊情况下,接地点可能会直接导致保护错误。
1、发电厂直流系统接地故障概述直流系统接地是指正极、负极和地球之间的绝缘水平下降到某一整数值或低于某一特定数值的状态,可分为正极和负极接地一般来说,正接地会导致自动保护装置出现故障,因为跳闸继电器或线圈连接到负电源,如果其电路轻微接地,可能会与接地形成电路并导致工作故障。
如果接地故障,可能会导致自动装置、继电器保护等故障。
因为接地发生在电路的某一点上时,继电器或跳闸线圈因接线位置短而无法移动,直流电路短接也可能破坏电源的安全性,失去保护和工作电源,还可能烧毁继电器触点。
如果直流系统的正负极都有连接点,电源保险将在短路影响下切断,造成直流系统接地故障,如控制电路、自动装置等。
这是非常危险的,不能忽视。
故障的原因在很大程度上与直流系统的运行特性有关,即直流系统的持续运行、相对较大的支持和负载范围,以及时间变化、高温条件、环境污染等因素的组合,会导致电缆老化、元件损坏、电缆端子老化等。
一起交流电串入直流回路导致开关误跳事件分析

一起交流电串入直流回路导致开关误跳事件分析摘要:本文通过一起220 kV侧交流电流串入直流回路导致500kV侧开关误跳闸的事件分析,从继电保护装置、直流系统报警等现象入手,介绍了交流电流串入直流回路后产生的主要现象,并重点阐述了整个故障排查的思路及详细过程,最后通过总结结论,提出如何避免电气施工过程中发生交直流串电的建议和措施。
关键词:交直流串电、直流接地、误跳闸1事件发生简况根据工作安排,该变电站进行220kV 设备解体检修工作,工作任务包括220kV母线间隔的刀闸、地刀机构箱更换等,在设备厂家进行220kV某线路间隔刀闸、地刀机构更换过程中,该站监控机500kV第六串5061开关断路器启动事故音响动作,5061断路器A、B、C三相分位动作,同时监控系统显示,直流系统I段母线接地告警动作。
现场检查#2主变变高5061断路器保护未动作,#2主变变高5061断路器操作箱第一组跳闸灯亮。
由于该站采用3/2断路器接线,因此未造成变电站失压、电网解列、负荷减供等事件,无负荷损失,未对相关片区电力供应造成影响。
2 事件处理经过2.1监控系统检查15时04分27秒,5061开关A、B、C相跳闸,15时04分28秒--41秒,直流系统I段母线接地告警、相关主馈电屏、继保室分馈电屏接地告警动作。
2.2 故障录波图检查:现场检查故障录波情况,发现5061开关量每间隔20ms出现脉冲信号,存在异常情况。
3.现场设备检查情况3.1 一次设备检查情况现场目测检查5061断路器,本体开关压力正常,本体外观未见异常,机构内部元器件、机械零部件未见异常,无异响、无异味。
3.2 二次设备检查情况①现场检查保护装置情况,5061断路器保护装置的开入变位报告中有“A相跳闸位置”、“B相跳闸位置”、“C相跳闸位置”。
检查对应的主变变高5061开关操作箱,第一组跳闸灯亮、第二组跳闸灯不亮,未发现其它异常情况。
②现场检查全站直流系统情况,检查主控楼蓄电池室蓄电池未见异常,主控楼直流配电室、500kV#1、#2、#3继保室、35kV及主变继保室的直流屏,发现绝缘监测仪报“#1母线负接地”,未见支路绝缘电阻降低异常信号;检查220kV继保室的直流屏,发现#5直流分电屏TEP-G2微机型绝缘监测仪报“#1母线负接地”、33支路绝缘电阻降低(对应533Z 通信管理机屏电源I空气开关)。
厂站直流系统接地故障引起开关误跳闸的仿真与研究

第2 9卷 第 1 2期 2 0 1 3年 1 2月 文章编号 : 1 6 7 4 — 3 8 1 4 ( 2 0 1 3 ) 1 2 — 0 0 7 5 — 0 6
电网与清洁能源
P o we r S y s t e m a n d Cl e a n En e r g y
设计 、 管理及 发电厂、 变电站处理这一类事故提供 了借 鉴。
关键词 :直流系统 ; 接地 ; 开关误跳闸 ; 继 电器 ; 串电
在厂站运 行 过 程 中 , 会 发生 由直 流 系统 引 起 的
开关误跳事故 , 有必要在技术措施及组织措施上作 进一步的改进防范 。一般情况下 , 直流系统发生单 点接地时保护并不会误动 , 但 由于直流系统 中的对 地 电容尤其是长电缆的电容效应 , 存在着发生保护
Vo 1 . 2 9 N o . 1 2
De e. 201 3
中图分类号 : T M 8 6 2
文献 标 志 码 : A
厂 站直 流 系统 接 地故 障 引起开 关 误跳 闸的仿真 与研 究
金 海望 , 董杰 , 张金 祥 , 胡尊张 , 麻震 烁 , 陈习文 , 王 玉强 , 卢德均
t h e p a p e r p u t s f o r wa r d s o me i mp r o v e me n t me a s u r e s f o r t h e DC s y s t e m ,w h i c h c a n b e u s e d t o e f e c t i v e l y p r e v e n t mi s — o p e r a t i o n s c a u s e d b y t h e s i n g l e p o i n t g r o u n d i n g o f t h e DC s y s t e m ,mi s s e d
直流接地导致发电机灭磁开关跳闸停机事故的分析

的直 流 电源 后再 送 电,均不 会 造成 灭磁 生接 地 时 ,+ M 的 电压 K 被 接 地 点拉 到 0 KM 的 电压 降为 - 2 V,电缆 ,一 20
点 接地 时 ,一 KM 的 电压 将 接地 点拉 到 0 此 时 正 、 ( 负极短 路 ) ,电缆对地 电容上 的 电压需 要从 一 2 20 V
闸停机 事故 。
()励 磁调 节器 中 间继 电器 KJ动作 是 引起 跳 5 机 的 “ 凶” 元 。励磁 调节 装 置 虽然 收 到跳 灭磁 开 关 的指 令 ,但 发变 组和 “ 励磁 紧急停 机”按 钮均未 动
作去跳灭磁开关,与励磁调节装置的报告及动作情
况相 矛盾 。
从 以上分析可知 ,没有外部信号跳灭磁开关 , 初 步 判 断 是励 磁 调 节 器 中间继 电器 KJ发生 误 动 , 使灭磁开关跳闸线圈 T Q动作跳 闸,并且发出 “ 励
发 电机 正常运 行 时 ,励磁 调节器 的直 流 电源取 自励 磁 变低压 侧 ,然后经 交 /直流转 换后进 行供 电,而 励 磁调 节器 外供 直 流 电源 仅作 为励磁 调节 器 的备 用 控 制 电源 。现场模 拟试验 也证 明 了以上分析 的正确
一 —
对地 电容上的电压亦变为 - 2 20 V。当再发生 K 2 ()
相连 ,该 电缆对地分布 电容较大。同时,KJ 动作 功率较小 ( 际测量值仅为 02 ) 实 . W ,抗干扰能力 2 差 ,当有 严 重 的直 流接 地 或交 流 电窜 入直 流 电时 ,
继 电器 KJ 会误 动作 ,并导 致 灭磁 开 关跳 闸进 而 就
变电站直流系统一点接地导致开关跳闸的原因分析及对策

变电站直流系统一点接地导致开关跳闸的原因分析及对策摘要:对500kVJL站500kV开关5031控制回路进行全面检查和分析,通过试验,得出直流系统分布电容大小、操作箱TBJ启动电流对直流系统一点接地造成开关跳闸的对应关系,为有效防范各变电站直流系统一点接地造成开关跳闸开展原因分析及相应的对策建议。
关键字:直流系统;接地故障;分布电容0 引言直流接地对变电站继电保护及二次回路的正常工作威胁很大,特别是控制回路,由于直流系统正、负极对地分布电容的存在,直流系统一点接地,同样可能导致开关误跳闸。
为研究变电站直流系统分布电容大小、开关操作箱TBJ继电器启动电流与直流系统一点接地时开关跳闸之间的关系,笔者对500kVJL站500kV 开关5031控制回路进行全面检查和分析,通过试验,得出直流系统分布电容大小、操作箱TBJ启动电流对直流系统一点接地造成开关跳闸的对应关系,为有效防范各变电站直流系统一点接地造成开关跳闸开展原因分析及相应的对策建议。
[1]1 直流系统等值电路5031断路器跳闸回路的原理如图1所示,其中LP表示“3LP1”压板,TBIJA 表示跳闸保持继电器电流线圈,TQ表示跳闸保持继电器电压线圈,R1、R2分别表示正、负极性桥电阻, C1、C2分別表示正、负极对地电容(包含直流系统所接电缆对地电容和各保护装置抗干扰对地电容) 。
[2]图1 5031断路器跳闸回路原理图2试验分析笔者从直流系统对地分布电容、TBJ继电器启动电流、断路器跳闸试验、平衡桥电阻等因素进行试验,得出试验参数与跳闸电流的内部联系。
2.1直流系统对地分布电容测试笔者分别测试了直流系统I段、II段及合环运行时的系统分布电容,详见表1。
从测试数据可以看出,500kVJL站直流系统对地分布电容较小。
表1直流系统对地分布电容测试数据(平衡桥电阻30K)2.2500kV断路器控制回路检查(1)操作箱TBJ启动电流校验500kV断路器操作箱采用的是南瑞继保公司生产是CZX-22G型操作箱,其中TBJ继电器的接线原理如图2所示。
一起控制回路直流接地引起的主变变低开关跳闸事件分析及风险防范措施

莺
参 考 文献
隐患 :目前换 流站 P C P A系统单个远端模块中某个故障 , P C P A 独立。( 2 ) 在不易增加耦合板卡时 , 考虑增加一根传输电缆 , 将两根 系统 会 退 出运 行 , 威 胁 直流 输 电 系统 运行 , 如图 3 所示 。 电缆并接 , 实现传输电缆冗余。 4结 束 语 , 、 l n l _ , 、 通过 分 析 直 流测 量 装 置典 型故 障 及 处 理情 况 , 探 讨 设 备 改 进措 施, 对设备厂家及运维人员具有一定借鉴意义 。期望对新建直流工 I 程提供参考, 避免 同类故 障发生 , 进一步提高直流测量装置可靠性 , 远 PCP Al 远 I 保 障 电网 安全 。 端 端
在故 障 发生 后 , 经 工 作 人 员现 场 检 查 为 # 3主变 变 低 5 0 3 B开 关 偷跳 , 相关设备无故障。 1 9时 1 7 分 ,经调 度 令 合 上 # 3 主 变 变低 5 0 3 开 关 ,断 开 l O k V 3 B M、 2 B M分 段 5 3 2 B开 关 , 1 0 k V 3 B M恢 复 正 常运 行 方式 。
摘 要: 目前发 电厂 及 大 、 中型 变电站 的控 制 回路 、 继 电保 护 装置 及 其 出 口回路 、 信 号 回路 均采 用直 流 系统供 电 , 直流 系统 的 完善 可 靠对 发 电厂 、 变 电站 的安 全 、 经 济运 行 起 到 了至 关 重要 的 作 用。直 流 系统 为不 接 地 系统 , 直 流 系统 的两 极 对地 没 有 电压 , 大地也 没有直流电位 , 直流 系统一点接地容 易引起断路 器偷跳 , 影响设备可靠运行 。文章分析 了一起 关于控 制回路直流接地引起的跳 闸 事件 , 并就直流 系统 的特点, 提 出相应 的风险防范措施 。
关于两起装置直流电源空开同时跳闸事故的思考

关于两起装置直流电源空开同时跳闸事故的思考2贵州电网公司都匀供电局贵州省都匀市 558000摘要:某220kV常规变电站两套母线保护装置电源空开同时跳闸,立即合上空开后又能正常运行。
某220kV智能变电站某220kV出线间隔两套智能终端遥信电源空开同时跳闸,立即合上空开后又能正常运行。
本文对这两起事件发生的原因进行深入分析,并思考如何在今后的变电站运维中避免类似事件的发生。
关键词:变电站直流接地空开跳闸一、研究背景(1)事件一:某220kV常规变电站,双母线接线方式,变电站内直流系统双重化配置并分列运行,220kV母线双重化配置了两套母线保护装置。
某日,调度监控人员发现站内两套母线保护装置同时报直流电源消失告警,随即通知站内运行人员检查。
运行人员在检查过程中发现,两套母差保护装置直流电源空开都已跳闸,两套母差保护装置掉电。
在确认无其他异常情况后,运行人员手动合上两套母差保护装置电源空开,装置正常启动后恢复正常运行。
随后,运行人员通知检修班组人员到现场检查两套母线保护装置空开同时跳闸的原因。
(2)事件二:某220kV智能变电站,双母线接线方式,变电站内直流系统双重化配置并分列运行,220kV某出线间隔双重化配置了两套线路智能终端。
某日,调度监控人员发现站内该出线间隔两套保护装置同时报与对应智能终端goose断链,同时两套220kV母线保护装置也同时报与该出线间隔对应智能终端goose断链,随即通知站内运行人员检查。
运行人员在检查过程中发现,该出线间隔两套智能终端的遥信电源空开均已跳闸,各种位置信号灯均熄灭。
在确认无其他异常情况后,运行人员手动合上两个智能终端遥信电源空开,各种位置信号灯恢复正常,所有监控告警信号复归,保护装置恢复正常运行。
随后,运行人员通知检修班组人员到现场检查该出线间隔两套智能终端遥信电源空开同时跳闸的原因。
二、事件原因初步分析(1)第一起事件原因初步分析:检修班组人员到变电站现场后,调取了两套母线保护装置电源空开跳闸时的故障录波记录的数据后进行分析,发现与该事件同时发生的还有两套直流系统同时发生了交流窜入,导致两套直流系统绝缘监测装置同时报正负极接地,但是很快,两套直流系统的直流接地就自行同时恢复了。
一起两段直流系统共负极引起的故障跳闸分析与处置

一起两段直流系统共负极引起的故障跳闸分析与处置摘要:变电站直流系统作为保护装置电源和断路器等设备的操作电源,是变电站最重要的系统之一。
但造成直流系统异常的原因层出不穷,其引发的后果也颇为严重。
直流环网作为直流系统较大的故障问题之一,它有可能造成设备使用年限缩短、接地故障检测灵敏度下降、极差配合失效等危害,甚至造成设备故障跳闸。
本文借助一起实际案例对直流环网异常进行分析,并说明其危害。
关键词:直流环网;共负极;接地电阻2022年2月3日,XX电厂500kV 5432开关操作箱第一组TJR跳闸回路无故障出口,5432开关A、B、C三相分闸,5432断路器保护CSC-121A启动、闭锁重合闸开入。
根据5432断路器保护启动报文、5432断路器操作箱信号及故障录波器录波分析,5432断路器操作箱三相跳闸继电器1TJR1’、1TJR2’、1TJR4、1TJR5动作,继电器动作34ms返回。
一、事故发生过程运行人员反映跳闸时现场仅有运行巡视工作,无一、二次设备检修、消缺工作,无一次设备的操作工作。
运行人员巡视打开#5、#6主变联合单元T区保护柜门,关闭保护柜门时5432断路器跳闸。
检查T区保护和操作箱屏柜内的接线端子排、保护插件无锈蚀、凝露、霉变、放电等异常,但T区保护装置内部有较多积灰,存在因屏柜振动尘污导致跳闸回路绝缘降低、瞬时接地的可能性。
使用便携式录波器记录直流Ⅰ段和Ⅱ段的正、负极对地电压,发现直流正、负极对地电压存在异常波动。
Ⅰ段直流正对地电压75.3V~127.8V,负对地电压-104.7V~-157.2V。
Ⅱ段直流正对地电压77.9V~154.8V,负对地电压-77.9V~-154.8V。
初步判断开关跳闸原因是直流系统正负极对地电压存在周期性波动,在负对地电压到达高值又发生跳闸回路一点接地所致。
二、跳闸原因分析该电厂共配置3台UPS不间断电源及1台EPS事故照明电源,其中1台用于对保护、测控供电的UPS装置与事故照明电源EPS装置分别从两段直流母线取电,接入监测装置。
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段
( 1 ) 主变保护动作。因主变保 护装置未有 任何动作信 息 ,系统也无故障点 ,故排除该原 因。
( 2 ) 1 1 0 k V 备 自投 动作 。 在 追 跳 环 节 将 开关 跳 开 ,查 看 备 自投 动 作 信 息 。 开 关 跳 开早 于 备 自投 追 跳 5 2 ms ,符
地故 障。现场检查后发现直流充 电屏绝缘监测仪显示 “ 馈
电1 单元 2 - 1 故 障 、母 线 绝 缘 故 障 ”,但 具 体 对 应 支路 不
明 ,且 装 置告 警 灯 亮 ,正 对 地 电压 为 2 4 V,负 对 地 电压 为
一
9 6 V, 正 对 地 电 阻 为 3 3 . 3 k Q, 负 对 地 电 阻 为 9 9 9 9 . 0
分析 。初步检查发现室外机构箱 、端子箱均无渗水情况 。
查看 直 流馈 线 屏 上 保 护 屏 I I 段 直 流 输 出小 开 关 2 Q 1馈 线
回路,确认 此 空开 为控制 室 主变保 护、 l l 0 k V 开关操 作 箱 、1 1 O k V备 自投装置、测控装置等相关综 自设备直流 电
段 母 线均 失 压 ,1 1 0 k V、3 5 k V、 1 O k V 备 自投 装 置 均 未 动 作 ,主变 保 护装 置 无 告警 或 动 作 信 息 ,后 台机 无 其 它 告 警 或 动 作信 息 ,所 用 电备 自投 动作 。
2 检 查 处 理 过 程
该 站 事 故 前 的 一 次 设 备 运 行 方 式 如 图 1所 示 ,
跳 的故 障进行 分析 ,指 出该 l l 0 k V进线开关的跳 闸与直流接地故 障无必 然联 系,而是 由其测控装置在上 电初
始化 时 发 生 出 口接 点误 合 引起 。
关键 词 直 流接 地 开 关 跳 闸 拉路 法 上 电 初 始 化
1事故概述
受 台 风影 响 ,杭 州 某 1 1 0 k V变 电 站 发生 了直流 系统 接
源 总 空开 ,控 制 室 各 装 置 的 直 流 电 源 通 过 屏 顶 小 母 线 并 接n ] 。因 浙 杭 1 0 0 1线 开 关 跳 开 是 在 合 上 直 流 空 开 Z Q1 后 发 生 的 ,故 初 步判 断原 因可 能 为 :一 是 交 流 电源 回路 与直 流 电 源 回路 之 间绝 缘不 良 ,引起 交 流 串人 直 流 电源 回路 使 出 口继 电器 误 动 ,造 成 开关 跳 闸 ;二 是 室 外 电缆 对地 电 容 构 成 回路 瞬 间放 电 ,使 出 口继 电器 误 动 [ 3 ] ,造 成 开关 跳
段
1 1 O k V母 分开关。因浙杭 1 0 0 1 线开关 出现 第 2 次跳 闸 , 且工作期间正值 台风高危期 ,故决定 暂时终 止消缺工作 , 仅收集相关信息进行讨论分析,择期再行处理。
2 . 2 第 二次 检查 处理 过程
两1 5 后 ,进 行 第 二 次 检 查 , 分 析 开 关 跳 闸 的 可 能 原
1 1 O k V、3 5 k V、1 0 k V 均 分 列 运 行 ,各 级 备 自投 装 置 均 投
跳闸。
浙杭 1 0 0 1 线 江州 1 0 0 2 线
根据现场情况制定 了初步查找方案 :考虑到接地可能 发生在室外 ,采用分支直流空开直接拉路法 ,采取先室外 遥信 回路 、后 主变 非 电量保 护。又因浙杭 1 0 0 1 线 开关之
闸;三是直流多点接地造成分闸 回路看现场后台和综 自设备信息 时,发现浙
杭 l O O l线 开 关 跳 开 , # 1主 变 、 ¨ 0 k V、3 5 k V、 1 0 k V I
经测 量 ,直 流系 统 的交 流 电 压接 近 于零 ,排 除 第 1 种 可能 ;而室 外 电缆长 度 不超 过 9 0 m,对 地 电 容 串 接 跳 闸 回 路 放 电难 以满 足 条件 ,待定 ,故 先 考 虑 第 3种 方 案 ,查 找 接地 点 ,从 而 反 向推 理 开 关跳 闸原 因 。
接 地 技 术
由直流 接 地 故 障 引发 开 关 跳 闸事 故 的分 析
周 康 , 陆 炽 ,汪 晓 飞 ,宋 晓 华
( 国 网 浙 江杭 J ' l 市 余 杭 区供 电 公 司 ,杭 I ' l 3 1 1 1 0 0 )
[ 摘要] 针 对某 1 1 0 k V 变 电站 发 生 直 流 接 地 后 ,在 采 用 直 流 拉 路 法 查 找 接 地 点 的 过 程 中一 条 1 1 0 k V 进 线 开 关 发 生 误
作者简 介 : 周康 ( 1 9 8 4 一 ) , 硕士, 工程师 , 从事 2 2 0 k V 智 能化 变 电站 运 维检 修 工 作 。
图1 该站 事故前的一次设备运行方式图
2 . 1第 一次 检查 处理 过程
事故 发 生 后 ,立 刻 对 浙 杭 1 0 0 1线 开 关 误 动 进 行 检 查
收 稿 日期 : 2 0 1 4 — 0 1 — 1 9
合备 自投判开关 分位后 追跳 逻辑 ,若 是备 自投跳 开浙 杭
前误 动 过 ,故 此 次 不对 开 关控 制 电源 进 行 拉 路 。 当拉 开 浙 杭1 0 0 1 线测 控 装 置 电源 小 开关 1 K 后 ,接 地 现象 消 失 。在 接 通 电源 小 开关 1 K 时 ,浙 杭 1 0 0 1 线 开 关分 闸 ,1 l 0 k V 备
自投装 置动 作 ,在判 断 浙杭 1 0 0 1线 开关 分 位 后 ,合 上
k Q。于是 判 断 为直 流 正极 接 地 ,汇 报 调度 员 后 ,按 照 直 流
拉 路 原则 查 找故 障原 因 。 在拉 直 流接 地 过程 中 ,当切 断 直 流 馈 线 屏 上 “ 保 护 屏 I I 段 直 流输 出小 开关 2 Q1 ”时 ,直 流 接 地 消失 ,随 即合 上