馬德君，趙彥明，孫福

(1.官地水力發(fā)電廠，四川西昌615000;2.錦屏水力發(fā)電廠，四川西昌615000)

1 事件概述

2008年12月7日，二灘水力發(fā)電廠電氣班人員開票進(jìn)行GIS 5014斷路器直流電阻試驗(yàn)的定期工作。11∶15，中控室報(bào)GIS II母CT保護(hù)掉牌報(bào)警信號(hào)，GISⅡ母CT的位置在5014斷路器上，經(jīng)查，當(dāng)時(shí)的安全措施為5014斷路器斷開，CT監(jiān)視繼電器常開觸點(diǎn)處于常開位置且CT監(jiān)視繼電器直流工作電源未斷開(即回路處于工作狀態(tài))，此時(shí)，只有電氣班人員正在進(jìn)行5014斷路器A相的直流電阻測(cè)量試驗(yàn)，其他人員未在此斷路器上進(jìn)行工作。

2 初步原因分析

CT保護(hù)掉牌必須具備的條件為:在CT監(jiān)視繼電器兩端電壓超過(guò)6 V且時(shí)間超過(guò)3 s。其接線見圖1。

根據(jù)CT掉牌條件，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)只有電氣班在進(jìn)行該CT直流電阻試驗(yàn)的具體情況，初步分析得出此次GISⅡ母CT保護(hù)掉牌報(bào)警的原因?yàn)樵囼?yàn)中在CT監(jiān)視回路上產(chǎn)生了超過(guò)6 V的電壓，且持續(xù)時(shí)間超過(guò)3 s。經(jīng)分析，電壓產(chǎn)生的原因有兩種可能:

(1)斷路器直流電阻測(cè)試儀快速升流，使得CT二次側(cè)產(chǎn)生6 V以上的電壓。

(2)斷路器直流電阻測(cè)試儀的輸出包含大量的交流電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)在CT二次側(cè)產(chǎn)生了6 V以上的電壓。

3 模擬試驗(yàn)

為查找并驗(yàn)證CT掉牌初步分析的原因，電氣班在試驗(yàn)室使用同型號(hào)的實(shí)物進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。

3.1 試驗(yàn)器材

斷路器直流電阻測(cè)試儀、母線CT(2000/1A)、高阻繼電器(MBP－A2II 1A 50HZ)、CT二次回路監(jiān)視繼電器、AVO交直流信號(hào)輸出儀、FLUKE示波表、萬(wàn)用表、導(dǎo)線若干。

3.2 試驗(yàn)接線

試驗(yàn)針對(duì)CT二次側(cè)短路以及CT二次側(cè)并聯(lián)高阻繼電器和監(jiān)視繼電器(模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際接線)兩種情況，其試驗(yàn)接線情況分別見圖2、3。

圖2 CT二次側(cè)短路試驗(yàn)接線圖

圖3 CT二次側(cè)并聯(lián)高阻繼電器及監(jiān)視繼電器試驗(yàn)接線圖

3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

(1)對(duì)于圖2，試驗(yàn)記錄了斷路器直阻測(cè)試儀在不同電流I1情況下母線CT二次側(cè)所流過(guò)的電流I2，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

(2)對(duì)于圖3，試驗(yàn)記錄了斷路器直阻測(cè)試儀在不同電流I1情況下母線CT二次側(cè)監(jiān)視繼電器所流過(guò)的電流I2以及CT二次側(cè)的電壓U2、電壓信號(hào)U2的頻率f。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

(3)試驗(yàn)波形及關(guān)系曲線圖見圖4～10。

表1 CT二次側(cè)短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

表2 CT二次側(cè)并聯(lián)高阻繼電器及監(jiān)視繼電器試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

圖4 一次側(cè)電流穩(wěn)步增加時(shí)監(jiān)視繼電器上的電壓波形圖

圖5 一次側(cè)電流瞬間增減為100 A(3 s以內(nèi))時(shí)監(jiān)視繼電器上的電壓波形圖

圖6 CT二次側(cè)短路情況下一次側(cè)電流固定時(shí)CT二次側(cè)電流波形圖

圖7 CT二次側(cè)短路情況下CT二次側(cè)電流與一次側(cè)電流的關(guān)系曲線圖

圖8 一次側(cè)電流為50 A、100 A直流時(shí)監(jiān)視繼電器兩端電壓波形圖

圖9 CT一次側(cè)電流與二次側(cè)監(jiān)視繼電器兩端電壓關(guān)系曲線圖

圖10 斷路器直流電阻測(cè)試儀輸出波形測(cè)試回路及輸出波形圖

4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、原因排查及結(jié)論

由圖4可知，既使進(jìn)行平穩(wěn)操作，隨著通過(guò)CT的一次側(cè)電流的增加，在監(jiān)視繼電器兩端也會(huì)產(chǎn)生超過(guò)6 V的交流電壓(最大為10 V左右)。而從圖4可知，在進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程中，模擬通過(guò)CT一次側(cè)的電流以最快速度增加時(shí)監(jiān)視繼電器兩端會(huì)產(chǎn)生最大幅值達(dá)55 V的交流電壓，但時(shí)間低于3 s。通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以判定，斷路器直流電阻測(cè)試儀快速升流的確使CT二次側(cè)產(chǎn)生的電壓很高(遠(yuǎn)高于6 V)，但時(shí)間小于動(dòng)作時(shí)間(3 s)，因此，此次CT掉牌報(bào)警的原因不在于快速升流，故排除初步原因分析中的第(1)種可能。

由表1、圖6、7可知，當(dāng)斷路器直流電阻測(cè)試儀在CT一次側(cè)通過(guò)直流電流時(shí)，在CT二次側(cè)就會(huì)感應(yīng)出一定數(shù)值的電流，而且在一定范圍內(nèi)二次側(cè)電流與一次側(cè)電流基本成正比，說(shuō)明直流電阻測(cè)試儀在試驗(yàn)過(guò)程中將在母線CT二次側(cè)產(chǎn)生一定電流，進(jìn)而由表2、圖8、9可知，當(dāng)斷路器直流電阻測(cè)試儀在CT一次側(cè)通過(guò)直流電流時(shí)，在CT二次側(cè)并聯(lián)的監(jiān)視繼電器上就會(huì)流過(guò)一定數(shù)值的電流，在其兩端產(chǎn)生一定幅值、頻率為100 Hz的周期性交流電壓，說(shuō)明回路電阻測(cè)試儀器的直流輸出量中存在交流分量。從圖10中可以驗(yàn)證，在回路電阻測(cè)試儀輸出中含有100 Hz的交流分量，當(dāng)直流電阻測(cè)試儀輸出電流大于10 A時(shí)，CT監(jiān)視繼電器兩端電壓均在10 V以上。試驗(yàn)中，當(dāng)該電壓作用約3 s后，CT二次回路監(jiān)視繼電器即動(dòng)作。

結(jié)論:通過(guò)對(duì)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得知，因回路電阻測(cè)試儀器的直流輸出量中包含頻率為100 Hz的交流分量，在進(jìn)行斷路器直流電阻測(cè)試時(shí)，該交流分量在CT的二次側(cè)產(chǎn)生了一定數(shù)值的100 Hz交流電流，該電流流經(jīng)監(jiān)視繼電器時(shí)，在其兩端將產(chǎn)生一定幅值的電壓。試驗(yàn)中，當(dāng)斷路器直流電阻測(cè)試儀的輸出電流為10 A左右時(shí)，監(jiān)視繼電器兩端將產(chǎn)生一個(gè)超過(guò)6 V的電壓，如該電壓作用3 s以上，則監(jiān)視繼電器動(dòng)作，繼而發(fā)出CT保護(hù)掉牌報(bào)警信號(hào)。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)此次事件，可以總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn):

(1)工作的安全措施要周全、到位。例如此次工作中，如果將母線CT斷線保護(hù)回路切掉就不會(huì)發(fā)生報(bào)警。

(2)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備及儀器的功能等情況要清楚。此次事件就是對(duì)斷路器直流電阻測(cè)試儀輸出量中含有交流分量不清楚而造成的。

為防止類似事件的發(fā)生，在此次模擬試驗(yàn)及原因查找的基礎(chǔ)上，對(duì)于此類斷路器的直流電阻試驗(yàn)工作增加了以下安全措施:選在母線停電檢修的時(shí)間進(jìn)行或試驗(yàn)前停掉相關(guān)保護(hù)(如切斷CT監(jiān)視繼電器直流電源)。