NCS誤發(fā)“5 314斷路器彈簧未儲(chǔ)能”信號(hào)異常分析

陳章

（安徽省馬鞍山當(dāng)涂發(fā)電有限公司，安徽 馬鞍山243102）

1 引言

NCS為500kV升壓站監(jiān)控系統(tǒng)，其線(xiàn)路測(cè)控裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線(xiàn)路各參數(shù)，監(jiān)視斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備的狀態(tài)及進(jìn)行開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)方操作，是保證升壓站設(shè)備正常運(yùn)行的重要設(shè)備。大唐馬鞍山當(dāng)涂發(fā)電有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)當(dāng)電公司）500kV升壓站5 313及5 314線(xiàn)路采用北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司CSI－200EA系列數(shù)字式綜合測(cè)量控制裝置。CSI－200EA數(shù)字式綜合測(cè)量控制裝置主要用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，也可單獨(dú)使用作為普通測(cè)控裝置。裝置按間隔設(shè)計(jì)，主要用于110 kV及以上電壓等級(jí)。這類(lèi)間隔包括：主變（高、中、低壓）間隔、110kV出線(xiàn)間隔、220kV出線(xiàn)間隔、500kV出線(xiàn)間隔、母聯(lián)間隔、旁路間隔、小間間隔等。文中介紹該裝置在運(yùn)行中發(fā)出“5 314斷路器彈簧未儲(chǔ)能”信號(hào)，實(shí)際就地檢查發(fā)現(xiàn)系裝置誤報(bào)，為進(jìn)一步了解測(cè)控系統(tǒng)并提高自身技術(shù)水平，特針對(duì)此異常展開(kāi)分析過(guò)程及結(jié)論。

2 現(xiàn)象描述

2014年08月20日01：18－04：53NCS報(bào)警畫(huà)面中多次出現(xiàn)“500kV新涂5 314線(xiàn)路斷路器合閘彈簧未儲(chǔ)能”報(bào)警信號(hào)，隨即信號(hào)立即復(fù)歸。經(jīng)整理報(bào)警記錄，動(dòng)作報(bào)警時(shí)間沒(méi)有具體規(guī)律，每次動(dòng)作約經(jīng)過(guò)100～200ms間隔后即信號(hào)復(fù)歸。

3 原因分析

（1）接到運(yùn)行報(bào)告出現(xiàn)該異常后，班組立即組織人員到就地查看，檢查5052開(kāi)關(guān)A、B、C三相儲(chǔ)能正常，無(wú)異常現(xiàn)象。根據(jù)開(kāi)關(guān)說(shuō)明書(shū)的說(shuō)明，開(kāi)關(guān)儲(chǔ)能信號(hào)由開(kāi)關(guān)合閘儲(chǔ)能彈簧的實(shí)際位置接點(diǎn)給出，并未經(jīng)過(guò)信號(hào)繼電器等元件的擴(kuò)展，實(shí)際位置接點(diǎn)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象的故障率極低，由此排除開(kāi)關(guān)本體儲(chǔ)能信號(hào)異常原因，確定異常為測(cè)控裝置信號(hào)誤發(fā)。

（2）從現(xiàn)象分析，報(bào)警動(dòng)作無(wú)明顯規(guī)律，但都能迅速?gòu)?fù)歸。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，該現(xiàn)象與回路接線(xiàn)松動(dòng)造成的信號(hào)抖動(dòng)異常現(xiàn)象非常相近，接線(xiàn)松動(dòng)為重點(diǎn)檢查項(xiàng)目。但分析圖紙后排除該可能，查閱圖紙發(fā)現(xiàn)該報(bào)警信號(hào)為常開(kāi)接點(diǎn)信號(hào)，正常非報(bào)警狀態(tài)回路斷開(kāi)，回路接閉時(shí)信號(hào)發(fā)出。而在該異常中，恰恰是回路存在短時(shí)接通造成信號(hào)誤發(fā)，回路的接線(xiàn)松動(dòng)不能達(dá)到該效果。

（3）從短時(shí)的回路接通造成信號(hào)誤發(fā)的角度著手，檢查發(fā)現(xiàn)5052開(kāi)關(guān)中控箱內(nèi)有潮氣，會(huì)不會(huì)是結(jié)露造成回路間的短時(shí)短路的原因。仔細(xì)觀察柜內(nèi)情況，發(fā)現(xiàn)雖然有潮氣，但結(jié)露現(xiàn)象并不嚴(yán)重，沒(méi)有明顯可能造成短路的跡象。該現(xiàn)象存在一定的安全隱患，但不能定為異常的主要原因，作為一個(gè)懷疑點(diǎn)參考。之后對(duì)柜內(nèi)潮濕現(xiàn)象簡(jiǎn)單處理，并投入加熱除濕器，進(jìn)行觀察，異常現(xiàn)象并未消失，潮濕不是異常的主要原因。

（4）檢查人員在檢查過(guò)程中留意到距離NCS線(xiàn)路測(cè)控屏柜不到0.5m位置有一臺(tái)制冷空調(diào)，空調(diào)啟動(dòng)的瞬間，機(jī)體有極大的振動(dòng)，連帶距離較近的測(cè)控柜都有明顯振動(dòng)，根據(jù)異常的現(xiàn)象推測(cè)，懷疑是否與空調(diào)振動(dòng)有關(guān)聯(lián)。將該空調(diào)停機(jī)，開(kāi)啟另一臺(tái)備用空調(diào)運(yùn)行，進(jìn)行觀察。經(jīng)4h連續(xù)運(yùn)行，異常現(xiàn)象消失了，說(shuō)明異常現(xiàn)象確實(shí)與空調(diào)啟停有關(guān)系。

（5）雖然異常現(xiàn)象消失，但是空調(diào)的啟動(dòng)不可能直接影響到回路信號(hào)的異常，異常的真正原因并沒(méi)有找到，組織人員繼續(xù)深入分析原因，考慮空調(diào)影響設(shè)備的過(guò)程，與振動(dòng)有密切關(guān)聯(lián)，而振動(dòng)在電氣回路的影響主要就體現(xiàn)在接線(xiàn)端子的松動(dòng)。問(wèn)題的癥結(jié)又一次集中在了接線(xiàn)松動(dòng)上，但根據(jù)前面的分析，在常開(kāi)回路中松動(dòng)造成信號(hào)誤發(fā)又不能滿(mǎn)足邏輯。問(wèn)題的查找似乎走入了一個(gè)死胡同。我們決定用試驗(yàn)的方法，模擬接線(xiàn)松動(dòng)等狀態(tài)，來(lái)查找問(wèn)題。

（6）試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)量發(fā)現(xiàn)，信號(hào)公共端對(duì)地電壓58V，“5 314斷路器彈簧未儲(chǔ)能”信號(hào)端對(duì)地電壓0V，將信號(hào)線(xiàn)拆出后，端子上對(duì)地電壓0V，電纜線(xiàn)芯上對(duì)地電壓50V左右，拆線(xiàn)過(guò)程中報(bào)警信號(hào)未出現(xiàn)。將信號(hào)線(xiàn)接回端子，異常現(xiàn)象再次出現(xiàn)，報(bào)“5 314斷路器彈簧未儲(chǔ)能”，緊接著信號(hào)復(fù)歸。接回信號(hào)線(xiàn)后，測(cè)量信號(hào)端子對(duì)地電壓仍然為0V。對(duì)比其它無(wú)異常信號(hào)端，信號(hào)復(fù)歸狀態(tài)信號(hào)端對(duì)地電壓為0V，信號(hào)動(dòng)作狀態(tài)信號(hào)端對(duì)地電壓為58V。

（7）根據(jù)以上現(xiàn)象進(jìn)行分析：①測(cè)控柜信號(hào)監(jiān)視回路，由信號(hào)公共端提供58V正電源，由電纜引入就地元件，通過(guò)信號(hào)接點(diǎn)的動(dòng)作導(dǎo)通，將正電源通過(guò)電纜信號(hào)線(xiàn)引回裝置信號(hào)端，與裝置內(nèi)－58V負(fù)電源構(gòu)成回路，使裝置內(nèi)監(jiān)視元件動(dòng)作，信號(hào)報(bào)警發(fā)出。當(dāng)信號(hào)接點(diǎn)未動(dòng)作時(shí)，信號(hào)線(xiàn)上無(wú)正電源，信號(hào)端與信號(hào)線(xiàn)對(duì)地電壓為0V，信號(hào)報(bào)警復(fù)歸。②“5 314斷路器彈簧未儲(chǔ)能”信號(hào)回路的電纜上存在感應(yīng)電，當(dāng)信號(hào)線(xiàn)接入信號(hào)端時(shí)，實(shí)際與裝置內(nèi)回路是接通的。而感應(yīng)電的能很小，不足以驅(qū)動(dòng)監(jiān)視元件動(dòng)作，信號(hào)線(xiàn)的電位被裝置內(nèi)回路拉低為0V。③當(dāng)端子接線(xiàn)出現(xiàn)松動(dòng)，信號(hào)線(xiàn)實(shí)際未可靠接入裝置內(nèi)時(shí)，由于就地信號(hào)接點(diǎn)同時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)，該信號(hào)線(xiàn)為一根懸空的電纜，由于電纜對(duì)地電容的效應(yīng)，感應(yīng)電在該信號(hào)線(xiàn)上集聚電荷，線(xiàn)芯對(duì)地電壓高達(dá)50 V。④信號(hào)線(xiàn)重新接入裝置的瞬間，因電纜對(duì)地電容集聚的感應(yīng)電荷，對(duì)裝置內(nèi)回路放電，該放電的沖擊驅(qū)動(dòng)監(jiān)視元件瞬時(shí)動(dòng)作，報(bào)警信號(hào)立即發(fā)出。電荷能量釋放完畢，信號(hào)即刻復(fù)歸。⑤微機(jī)綜合保護(hù)測(cè)控裝置二次回路設(shè)計(jì)，主要完成交流電壓電流輸入、開(kāi)關(guān)量輸入輸出、模擬量輸入輸出、保護(hù)跳閘及信號(hào)出口、通訊等接口回路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的結(jié)果都反應(yīng)在二次回路施工圖上，無(wú)論是斷路器柜廠(chǎng)家還是工程施工單位，都是按圖施工，有問(wèn)題的設(shè)計(jì)施工圖紙必將帶來(lái)元件安裝、二次回路接線(xiàn)、設(shè)備標(biāo)示等問(wèn)題。有的問(wèn)題在斷路器和保護(hù)測(cè)控裝置調(diào)試的時(shí)候能夠發(fā)現(xiàn)，有的則可能還發(fā)現(xiàn)不了，等到運(yùn)行中保護(hù)及二次回路出現(xiàn)問(wèn)題，使保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，造成的影響和損失就擴(kuò)大了。在設(shè)計(jì)中就發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)容易忽略的細(xì)節(jié)問(wèn)題。

4 結(jié)論

（1）異常發(fā)生的主要原因是端子松動(dòng)造成的。該設(shè)備為線(xiàn)路測(cè)控裝置，平時(shí)設(shè)備停電機(jī)會(huì)較少，維護(hù)不夠及時(shí)，端子存在松動(dòng)現(xiàn)象。

（2）信號(hào)線(xiàn)芯內(nèi)存在較高感應(yīng)電是異常發(fā)生因素之一。

（3）中控箱內(nèi)潮氣較重，雖然不是異常發(fā)生的原因，卻是嚴(yán)重的安全隱患。潮氣較重的主要原因是柜門(mén)關(guān)閉方法不善，在柜門(mén)鎖扣鎖閉時(shí)，實(shí)際柜門(mén)下緣關(guān)閉不嚴(yán)，存在較大縫隙。

5 總結(jié)與措施

（1）立即組織人員對(duì)測(cè)控柜內(nèi)的端子進(jìn)行檢查緊固工作。

（2）對(duì)于停電機(jī)會(huì)較少的同類(lèi)設(shè)備，考慮制定完善的風(fēng)險(xiǎn)防控措施，在確保安全的情況下，開(kāi)展帶電維護(hù)工作，避免此類(lèi)異常再次發(fā)生。

（3）給運(yùn)行巡檢人員及班組其他所有成員交待清楚，教會(huì)大家中控箱柜門(mén)的正確關(guān)閉方法，避免關(guān)閉不嚴(yán)的現(xiàn)象發(fā)生。

（4）在雨雪天氣及氣溫變化較大時(shí)，加強(qiáng)對(duì)戶(hù)外端子箱的檢查工作。

（5）利用設(shè)備停電機(jī)會(huì)，對(duì)該回路的電纜絕緣進(jìn)行檢查。

［1］國(guó)家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答［M］.2版.北京：中國(guó)電力出版社，1997：32、35、63、239、244.

［2］國(guó)家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)規(guī)定匯編［M］.2版.北京：中國(guó)電力出版社，1997：45、91、215、387.