直流绝缘监测装置的安全隐患.ppt

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1、绝缘监测装置的安全隐患广州市仟顺电子设备有限公司,（一）典型的一点接地引起跳闸事故分析,1.故障简述,220kV变电站线路开关发生A相单相跳闸事故；线路PSL-603GC、RCS-931BM型保护重合闸正确动作，重合成功。现场检查一次设备未见异常；对侧线路保护未动作，设备正常。,2.故障前设备运行状况,故障当日线路RCS-931BM型微机保护（所有出口压板、光纤远跳压板、光纤纵差保护）退出运行，进行保护改定值工作，PSL-603GC保护正常运行。,3.保护动作及录波情况,在本次事故过程中，线路两套保护重合闸均正确动作，在发生单相跳闸后重合成功。保护动作情况：线路开关发生A相单相跳闸后，重合闸最

2、快804ms动作，901ms开关重合成功。保护动作报告：,4.事故后现场检查分析,4.1现场检查故障基本情况,线路RCS-931BM、PSL-603GC型保护分别停运改定值工作。工作负责人带领工作班成员进行RCS-931BM型保护改定值工作，故障时刻正在进行保护改定值后定值打印及压板电位测试工作，开关发生A相跳闸后，保护班组随即停止工作，离开保护室。站内监控机显示站内此时无直流接地及其他异常信号发出。,4.2 RCS-931BM型保护装置外回路及CZX-12R型操作箱整体绝缘,4.3绝缘装置利用平衡桥及不平衡桥相结合的原理，检测母线对地绝缘状态。,5.原因分析,5.1测量压板电位，造成一点接地

3、,保护工作人员进行线路保护改定值工作，在使用万用表测试压板电位操作过程中，万用表由于长时间开启而自动屏蔽电源，在其操作重新开机切换档位时，万用表档位短时切过至“低电阻”档位，造成跳闸回路的一点接地。,5.2 VTBJ=V-(0)-V-(0)-V-()e-t/T,5.3 动作区域示意图,6.结论,引起保护跳闸的主要因素：测量压板电位，短时间造成一点接地“绝缘监测装置”在测量直流系统绝缘时，对地电压，波动太大直流系统中，存在对地电容,（二）某500KV变电站电压波动及偏移情况,1.外接表计测量母线对地电压,I段母线：正极对地156V-130V波动，负极对地103V-76V波动。II段母线：正极对地

4、141V-114V波动，负极对地105V-75V波动。2段母线对地电压中，均未测量到交流分量。,2.退掉在线运行的绝缘监察装置后,I段母线：测量正极对地124V，负极对地110V，无波动。II段母线：测量正极对地130V，负极对地-95V，无波动。,3.退出绝缘监察装置后，接入正负电阻平衡桥（47 K）,I段母线：测量正极对地120V，负极对地114V，电压稳定。II段母线：测量正极对地109V，负极对地110V，电压稳定。,结论,本站直流系统的电压偏移及波动现象，均由在线绝缘装置引起：装置内故障，平衡桥烧坏，导致电压偏移。装置设计原理不合理，导致电压波动。,(三)乐滩水电厂1机组出口开关QF

5、711跳闸,2009年03月26日上午,10时39分，#1机组出口开关QF711突然跳闸，监控系统有如下信号：10：39：37#1机故障录波器触发动作10：39：38开关站溯河II、I线线路断路器保护启动失灵动作10：39：38：539#1发电机断路器QF711分闸10：39：41#1发电机水轮机115%转速（主配失灵时）动作,2套直流系统并联运行实际桥电阻40/40/40/40/30=7.5k系统对地总电容：623微法,结论,本站直流系统，由于2段母线并联运行，多套绝缘装置的平衡桥电阻接入1套直流系统，导致实际的平衡桥电阻只有7.5k：对于220V直流系统来说，明显偏小；接地故障检测灵敏度大

6、大下降，绝缘电阻需降低到25k/5套，约5k才能告警3套绝缘装置内都有约200微法对地电容，导致直流系统对地总电容高达600多微法。上述2个因素都可在一点接地的情况下，引起保护误动,（四）某220KV变电站对地电容典型分析,实测变电站系统对地电容348uf退出校验的绝缘监测装置后实测183uf经咨询现场运行人员，另有一台同一厂家绝缘监测装置对蓄电池进行绝缘监测，退出该装置后，测量对地电容为11uf。,（五）湖北省调查结果,2008年9月，由我省电科院组织对下属各地市局及超高压公司所辖110KV以上变电站311套绝缘监测仪的使用现状进行了一次初步的调查，调查是由省电科院设计调查表格测试方法，由各

7、地市局按要求独立完成的。到08年10月10日止，除超高压公司没有上缴调查报表外，下辖的12个地市局已全部上报调查报告,基本结果,2.绝缘监测仪损坏，有8台,3台黑屏，1台显示模糊，2台无工作电源，1台装置系统电压显示390V，正、负极对地电压显示40V，1台装置V显示0V，V-显示93V，数据明显错误，这类问题占本次调查装置的约2.6。,3.监测仪显示绝缘电阻很低，而不发告警信号，有14台,4.对地电压偏差大，有40台,表1中列取部分数据，是我们这次上报数据中正负极压差大于和接近30V的部分数据，石山变的压差最大，有近90V,.据统计超过40V压差的变电站有7个，30V-40V之间的变电站有3

8、3个，需要指出的是武汉局有26个站电压压差为30V,占本次统计变电站总数的32.5，虽然没有达到接地处理标准，应该引起运行维护人员的重点关注。,5.对地电压波动大,从调查数据分析，很多站电压因为装置的影响，产生了较大的电压波动，最严重的恩施鱼泉站电压波动在0220V之间波动，陈家湾有近100V,鄂州的旭光、吴都等有近60V的电压波动。目前系统继电器的动作电压整定值在5070之间，当系统发生一点接地时，极易引起保护的误动、拒动。,6.绝缘监测仪装置显示值不规范,有很多站的V+、V-、R+、R-显示“正常”“OK”“K”,（六）福建省绝缘装置调查,前言,2009年4月省公司生产部在全省下属单位对绝

9、缘监测装置的运行情况进行了一个初步的调查。共有9个地级局、2个超高压局、5个直管县、2个直属电厂，共425个变电站，1096套绝缘监测装置按要求进行了数据上报。,基本情况,主要问题,绝缘监测仪损坏：无显示、显示数据明显错误 13台装置故障，占本次调查装置的约1.19。,调查分析依据,国家电网公司直流电源系统运行规范第二十八条明确规定：“220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到25K以下，48V直流系统任一极对地电压有明显变化时，应视为直流系统接地。”,主要问题,绝缘监测仪损坏：无显示、显示数据明显错误 13台装置故障，占本次调查装置的约1.19。,主要问题,对地电压偏差大:上

10、三变的压差最大，有近80V,.据统计超过40V压差的变电站有10个，30V-40V之间的变电站有9个，各占统计装置的1。,主要问题,监测仪显示绝缘电阻很低，而不发告警信号，而两极电压检测正常：,主要问题,对地电压波动大:金峰变对地电压波动最大压差71V。本次因波动造成正负电压偏差超过30V的装置达82套，占本次调查装置的7.7%.目前系统继电器的动作电压整定值在5070之间，当系统发生一点接地时，极易引起保护的误动、拒动。,主要问题,绝缘监测仪装置显示值不规范:V+、V-、R+、R-无显示、正常、无穷大。,主要问题,绝缘监测仪两极接地检测功能关闭：在有两极接地发生时，不能正确告警。,绝缘监测仪

11、实测系统电压与正负极绝对值电压之和存在较大偏差：,500Kv厦门变I、II段，实测正负极电压之和为209.5V，与系统电压229.8V有20V差距。初步分析这应该是装置平衡桥出现故障，导致测量产生较大的偏差。,（七）河北中试校验结果,1.上电或复位,2.50k电阻正极接地,（八）湖南超高压校验结果,2008年11月46日，对我局下属杨高、荷塘、威灵、楠竹塘、茶园五个220kV变电站不同厂家的绝缘监测仪采用专用的直流接地校验仪进行了一次在各种接地状况下，绝缘监测仪的总体性能测试。,校验内容如下：,正极单点接地（10k，50k）负极单点接地（20k,100k）两极单点极地（正极20k/负极30k）

12、模拟支路电容（20k，1uF，5uF）模拟系统电容（20k，50uF，100uF）,2.1 两极接地故障不能告警,正极20K,负极30K接地故障，荼园、杨工、荷塘三个站测出：负极为999K，正极分别为260K、214K、159K与实际相差甚远，楠竹塘、康丙站装置由于不显示绝缘电阻，具体数据不清，但也和另外三个站一样，不告警不选线，即不能正确检测两极接地故障。,2.2 误选线,2.3 漏选线,当支路电容为5uF或系统电容为50uF时，楠竹塘站出现漏电线，即有些接地支路判为无接地，而威灵站所有试验中，均只能选出一条接地支路，不能满足两点以上接地故障的选线。杨高站，当系统电容为50uF时，直接报母线

13、接地，根本不能选出接地支路，,2.4 电压波动大,当有接地故障并告警时，杨高站装置使母线对地电压不断波动，最大波动值达90V，直到接地故障消失。,（九）临汾校验结果,此次测试的18个变电站中：500kV站2个，220kV站11个，110kV站5个，除两个500kV站为110V直流系统供电外，其余16个站均为220V直流系统，微机绝缘检测装置主要为珠海泰坦和深圳奥特讯生产，各有7个站，2005年及以后投运的设备为14站，接地告警整定值均设为20k。,1.绝缘装置本身存在问题有8个站，占44。,其中：主机工作不正常有1个站，部分或全部选线模块损坏有5个站，支路电阻测量大一倍的一个站，CT偏号不对应

14、的有一个站。,2.两极不能正确告警有14个站，占77。,模拟正极10K、负极20K的两极接地故障，显示正极40-100K，负极为无穷大。两极接地故障，极易造成直流系统烧坏。,3.电压波动，引起正负极压差超过40V，有8个站，占44。,有接地故障或绝缘降低时，电压波动，引起正负极压差过大，最高的台头110kV站，正负极压差为170V，其中霍州500KV站虽然波动为37V，因共为110V系统，如果转化为220V系统，将为74V。,4.未达到告警值绝缘降低，引起正负极压差超过40V，有17个站，占94。,模拟100K接地，对地电压差超过40V，最高达170V,5.对地电容测量,6.绝缘装置内，带有较

15、大的对地电容，有2各站，占11,500kV临汾、220kV郑庄两站，绝缘装置本身对地各有近200uF的电容。据有关文献报道，直流系统对地电容越大，对出口中间继电器线圈、跳闸线圈及光耦等容易发生接地故障的回路，发生直流系统一点接地故障时，保护误动的机会越大。,（十）苏州供电局校验结果,阳山220kV变电站,1、单点接地选线基本正常。,在单点纯电阻接地发生时，只有母线电阻值小于告警整定值20k时，绝缘监测装置才能告警并选线。有某些通道灵敏度偏小，选线阻值偏大。,2、选线时，电压波动大,装置在告警选线时，电压在有规律的波动，且波动很大（如15K接地时正负对地各有110V左右），每次波动的周期在90秒

16、左右。,3、两极接地不告警选线,当有两极绝缘同时下降，装置不能正确检测出正、负极对地电阻，更不会选出接地故障支路。,4、绝缘较好时，电压偏差也很大,50k接地故障，正负极对地电压差达到100V。,（十一）茂名供电局校验结果,1.单点纯电阻接地,只要阻值小于整定值25k，绝缘装置能准确告警并选线；但是测试到的接地电阻是实际接地电阻的两倍,2.两极同时接地,两极阻值大小相当时，不动作；两极阻值相差较大时，会根据偏压大小计算出类似偏压的单点电阻接地阻值，该值是错误的，如果该值达不到整定值，不管两极接地电阻多小，都不会选线,3.系统存在较大的电容时,当的单点、单极电阻接地，能把接地通道找出，但同时会有

17、误选线。,4.电压波动,接地选线时，存在电压波动波动成周期性变化，变化周期68秒。波动幅值在不同情况幅值不同，具体情况：纯电阻接地大约为160V、有电容影响时幅值大约为150V之间,（十二）河南焦作校验情况,校验变电站：南山变电站云台11变电站,南山站存在问题,装置在进行接地选线时，装置内部会产生最大超过80V的电压波动，波动周期时间接近120秒，故障没消失，波动一直持续。在等于或稍大于设定告警选线值时，也会产生同样幅度的电压波动。系统产生绝缘下降时，正负极对地电压偏差较大，在绝缘为50K时，电压偏差超过100V 在两极发生接地时，总绝缘电阻值低于设定告警值时，系统不告警、不选线。,云台站存在

18、问题,装置在进行接地选线时，装置内部会产生较大的电压波动，波动范围在0系统电压之间波动，波动周期时间接近10秒，故障没消失，波动一直持续。在系统绝缘大于设定告警选线值时，也会产生同样幅度的电压波动。系统产生绝缘下降时，正负极对地电压偏差较大，在绝缘为50K时，电压偏差超过80V 在两极发生接地时，总绝缘电阻值低于设定告警值时，系统不告警、不选线 装置对地加了近160uf的电容，造成系统分布电容较大大于160uf。,以上问题给系统带来的安全隐患:,1.可能烧毁直流系统!2.一点接地可能使保护发生误动或拒动!,联系方式：广州市仟顺电子设备有限公司 罗英丽 手机：办公电话：02061966900/01/02/03 传真：02061966908 电子邮箱：,谢 谢！,