此案例反映了直流電源系統在一點接地情況下也有繼電保護誤動可能性。打破了一般認為直流電源系統工作在不接地的狀態,一點接地時沒有構成回路,對繼電保護不會產生影響的傳統概念。實際運行中直流電源系統由于各種因素形成了直流對地電容,該電容在一般情況下很容易被忽略,分析直流電源系統對地電容通過何種方式影響繼電保護等設備的安全運行,對今后提高變電站繼電保護等設備安全運行具有重要意義。
—、故障簡述
某日繼保工作人員列行變電站站內巡視檢查工作,在對某35KV出線保護的出口中間繼電器線圈進行對地電壓測量操作時,誤用MF35型萬用表歐姆X1擋去測量出口中間繼電器線圈的對地電壓,引起繼電保護誤動和斷路器跳閘。
二、故障原因分析
檢查220V直流電源系統,未發現直流接地告警信號,測量直流母線正對地電壓為+115V,負極對地電壓為-116V,直流系統絕緣正常,排除當時直流系統有直流接地存在。繼電保護誤動應該是在測量出口繼電器對地電壓操作中,萬用表放錯檔位,用歐姆檔測量電壓所至。
萬用表中歐姆X1檔測量電阻的等效電路,其中內部電阻為10Ω,(萬用表稱為中值電阻)
可見歐姆測量內部的電阻時非常小的,僅為10Ω,將歐姆檔誤作電壓表使用時,相當于出口繼電器對地直接短路接地。由于該站直流電源系統絕緣檢測裝置正常情況下對地接入較大的電解電容(查找支路接地使用)導致直流電源系統對地存在大電容。當一點接地時構成直流電源系統對地電容通過出口繼電器形成充放電回路,使出口繼電器誤動。
因此,當在KM跳閘繼電器上通過歐姆檔小電阻一點接地時,電力直流電源系統的C+對地電容通過接地點與KM繼電器構成充電回路,直流電源系統的C-通過接地點與KM繼電器構成放電回路。等效于一個C+和C-電容量之和的電容器上負對地電壓對KM出口繼電器進行放電過程,從而造成繼電保護的誤動。
三、采取對策與措施
(1)按照DL /T 1392-2014(直流電源系統絕緣檢測技術條件)對不滿足要求的絕緣檢測裝置(儀)進行改造,滿足標準中各項功能及技術指標要求。
(2) 新投入或改造或后的直流電源系統絕緣檢測裝置,不應采用交流注入法測量直流電源系統絕緣狀態。在用的采用交流注入法原理的直流電源系統絕緣監測裝置,應逐步更換為直流原理的直流電源系統絕緣監測裝置。
(3)合理控制出口繼電器工作電壓,使繼電器工作電壓控制在55%~70%范圍內。
(4)加強作業人員使用儀器儀表測試直流屏系統的操作的規范性,防止誤操作。