直流接地與長電纜電容效應共同作用下引起的跳閘事件分析

白皓

摘 要：本文介紹了一次在主變例行檢修過程中發生直流接地故障后，由于長電纜電容效應引起的斷路器誤動作。分析了引起跳閘的原因，對此類跳閘事件的防范提出了意見和建議。

關鍵詞：直流接地；長電纜；電容效應

2017年11月14日內蒙古某500kV變電站在進行2號主變例行檢修過程中發生了直流接地異常情況，隨后1號主變高壓側斷路器跳閘事件，其他一次設備無異常情況、1號主變相關保護無動作信息。跳閘事件發生后，現場立即停止所有檢修工作，專業人員對跳閘事件開展調查分析。

1 現場排查情況

（1）檢查保護小室絕緣監測裝置報告，顯示直流電源有正、負瞬時接地情況，絕緣監測裝置選線顯示為第29路正接地。該路為5012、5013測控屏直流電源，該電源引至5012斷路器本體機構箱。根據現場工作安排，跳閘時正在進行5012斷路器機構箱內更換接觸器的工作，該工作過程中人為造成直流接地；

（2）現場核查發現從主變無功小室到500kV 1號保護小室直流控制回路電纜為320米；

（3）5021、5022斷路器操作箱為南瑞繼保2003年產品，型號為CZX-22R。對5021、5022斷路器操作箱跳閘繼電器進行最低動作電壓測試，5021動作電壓為116V，5022動作電壓為112V。所測動作電壓均低于《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》15.7.8條 “所有涉及直接跳閘的重要回路應采用動作電壓在額定直流電源電壓的 55%～70%范圍以內的中間繼電器”的要求；

（4）對5021、5022斷路器跳閘回路進行絕緣測試，絕緣良好；

（5）對5021、5022斷路器非全相保護及三相同期試驗正常。

2 技術原因分析

根據現場檢查情況，存在造成5021、5022斷路器跳閘的三個條件：

（1）直流電源正極發生接地；

（2）5021、5022斷路器操作箱控制回路電纜較長，達320米；

（3）5021、5022斷路器操作箱中繼電器動作電壓低，實測為112V、116V。

在以上三個條件下，當直流電源正極接地時，由于長電纜的電容效應，操作箱中繼電器兩側會產生一個50%額定電壓。該變電站直流電源實際運行電壓為232V，即繼電器兩側所施加的電壓為116V，該電壓造成分閘繼電器動作，引起5012、5013斷路器跳閘，原理示意圖見附圖。

該小室同時有5011、5003斷路器保護屏，其操作箱型號為CZX-22R2，投產日期分別為2009年、2014年，由于上述斷路器操作箱為2006年后投產設備，其抗干擾能力均按照新版反措要求設計（從2006版反措開始對繼電器動作電壓有了新要求），所以5011、5003運行斷路器未跳閘。

3 存在的問題

（1）5021、5022斷路器操作箱跳閘繼電器動作電壓不滿足反措要，動作電壓較低。

（2）現場進行拆接線的工作前，未按要求斷開涉及該項工作的所有電源，未按要求在工作時用萬用表對拆接線芯進行電壓測量，安全措施不到位。

（3）現場多專業交叉工作過程中，存在班組間配合未按要求落實“多溝通、互不影響”的要求，尤其未抓好電源管理工作。運行人員在發現直流接地異常情況后，未及時叫停現場工作，直流接地情況持續發生。

4 防范措施

（1）核查同型號、同批次斷路器操作箱，尤其檢查配有長電纜如主變、電抗器等間隔斷路器操作箱繼電器動作電壓情況，對于動作電壓不滿足要求的該類操作箱列入大修計劃進行更換。

（2）利用停電機會對現場電纜進行絕緣檢查，對絕緣不良的電纜進行更換。

（3）現場工作抓好電源管理，相關專業交叉配合工作時，必須征得工作負責人同意，在做好安全措施后，有序開展工作。

（4）現場進行拆接線的工作前，斷開涉及該項工作的所有電源，工作時，用萬用表對拆接線芯進行電壓測量，不帶電情況下進行工作。對不能完全斷開的電源，須在做好安全措施的情況下進行工作。

（5）現場工作加強監護，使用絕緣工器具，防止交、直流接地。

參考文獻：

[1]陳靜.淺談直流接地故障的危害.電源技術應用，2013（12）.

[2]李福海.保護誤動事例分析及防范.科技信息，2010（11）.