一起由于電磁干擾造成斷路器誤合閘的事故分析

摘要：對(duì)一起由于測(cè)控裝置同期開入回路受到電磁干擾后誤動(dòng)，造成主變壓器中壓側(cè)斷路器誤合閘的嚴(yán)重事

故進(jìn)行了詳細(xì)分析，并說明了電磁干擾使得光耦元件“瞬態(tài)飽和”的現(xiàn)象和原理，指出了測(cè)控裝置設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)?/p>

地方，并由制造廠家進(jìn)行了改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：測(cè)控裝置;電磁干擾;瞬態(tài)飽和;誤合閘

近年來，綜合自動(dòng)化技術(shù)在變電站中得到了廣泛應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)和微機(jī)測(cè)控裝置是實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)，但微機(jī)化的二次設(shè)備都是低電平

的弱電系統(tǒng)，在內(nèi)部時(shí)鐘節(jié)拍控制下，以極高的速度工作，它們的工作環(huán)境是電磁干擾極其嚴(yán)重的強(qiáng)電場(chǎng)所，很容易受到干擾而誤動(dòng)或拒動(dòng)_1]。本文將

詳細(xì)分析一起測(cè)控裝置因干擾誤動(dòng)導(dǎo)致斷路器誤合閘的事故，希望對(duì)設(shè)備制造廠商能有所啟發(fā)，開發(fā)出更加可靠的產(chǎn)品。

1 事故經(jīng)過

2005年12月22日，某220 kV變電站1號(hào)主變壓器綜合自動(dòng)化改造結(jié)束后，在啟動(dòng)過程發(fā)生變壓器中壓側(cè)101斷路器誤合閘，具體過程如下：

13：51：38，監(jiān)控系統(tǒng)遙控合上變壓器高壓側(cè)2201斷路器，對(duì)1號(hào)主變壓器進(jìn)行充電;

14-()()：12，監(jiān)控系統(tǒng)遙控合上變壓器中壓側(cè)101斷路器，1號(hào)主變壓器帶上負(fù)荷，這時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器高壓側(cè)V相套管漏油;

14：01：19，運(yùn)行人員在監(jiān)控系統(tǒng)遙控跳開變壓器中壓側(cè)101斷路器;

14：01：45，運(yùn)行人員遙控跳開變壓器高壓側(cè)2201斷路器;

14：04：46，變壓器中壓側(cè)101斷路器在無人操作的情況下發(fā)生誤合閘，造成i號(hào)主變壓器誤上電;

14：05：59，運(yùn)行人員遙控跳開101斷路器。由于101斷路器的誤合閘造成套管漏油處放電產(chǎn)生火花，險(xiǎn)些釀成大禍。事故發(fā)生后，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度下令停止啟動(dòng)工作，把i號(hào)主變壓器轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)。調(diào)試人員按照以 開關(guān)分合順序重新操作，沒有發(fā)生101斷路器誤合閘。

2 原因分析

本次1號(hào)主變壓器綜合自動(dòng)化改造內(nèi)容是增加了變壓器高壓側(cè)2201、變壓器中壓側(cè)101、變壓器低壓電容側(cè)701A、變壓器低壓饋線側(cè)701B四個(gè)

斷路器的微機(jī)測(cè)控裝置，型號(hào)為國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司生產(chǎn)的PSR651型，每個(gè)斷路器配置一臺(tái)微機(jī)測(cè)控裝置，共同組成1號(hào)主變壓器測(cè)控屏，

其中變壓器高壓側(cè)和變壓器中壓側(cè)斷路器測(cè)控裝置具有手動(dòng)合閘同期判別功能。

1號(hào)主變壓器中壓側(cè)101斷路器測(cè)控裝置分合閘回路如圖1所示(變壓器高壓側(cè)2201斷路器的原理相同)，圖中6SA為遠(yuǎn)方一就地、分閘一合閘控

制開關(guān)，6SM 為同期一非同期轉(zhuǎn)換開關(guān)，6KGT為光電耦合器，端子6D17，6D18，6D19，6D20接開關(guān)操作箱控制電源+220 V，端子6D23接操

作箱手動(dòng)分閘輸入，端子6D27，6D28接操作箱手動(dòng)合閘輸入，端子6D29接操作箱控制電源一220V，端子6D37接測(cè)控裝置同期CPU 板開入+24 V 。

遙控合閘過程：控制開關(guān)打在“遠(yuǎn)方”位置，這時(shí)6SA的15—16，19—2()導(dǎo)通，測(cè)控裝置接收到監(jiān)控系統(tǒng)遙控合閘命令后，測(cè)控裝置出口10(圖

1中oUT1())動(dòng)作，節(jié)點(diǎn)閉合時(shí)間設(shè)定為12()ms，如果同期轉(zhuǎn)換開關(guān)處于“非同期”(6SM 的7—8導(dǎo)通)，控制電源+220 V接至6D28合閘輸入;如果同期轉(zhuǎn)換開關(guān)處于“同期”(6SM 的1—2導(dǎo)通)，控制電源+220 V接至6KGT，6KGT動(dòng)作，測(cè)控裝置同期CPU板接收到同期合閘開入命令，然后同期CPU判斷同期條件，如果條件滿足，同期CPU板出口2(圖1中OUT2)動(dòng)作，控制電源+220 V接至6D28合閘輸入完成合閘。

手動(dòng)合閘過程：控制開關(guān)打在“就地” 位置，這時(shí)6SA的17—18導(dǎo)通，手動(dòng)操作6SA合閘的過程中6SA的1—2導(dǎo)通，如果6SM處于“非同期”(6SM 的7—8導(dǎo)通)，控制電源+220 V接至6D28合閘輸入;如果6SM 處于“同期”(6SM 的1—2導(dǎo)通)，控制電源+220接至6KGT，6KGT動(dòng)作，測(cè)控裝置同期CPU板接收到同期合閘開入命令，然后同期CPU判斷同期條件，如果條件滿足，同期CPU板 口2(圖1中oUT2)動(dòng)作，控制電源+220 V接至6D28合閘輸入完成合閘。

本站監(jiān)控系統(tǒng)在每次運(yùn)行人員操作或設(shè)備動(dòng)作后都會(huì)記錄下完整的事件順序記錄(SOE)報(bào)文，表1、表2就是本次101斷路器正常合閘和誤合閘的

SoE報(bào)文。

從表1可以看 斷路器正常遙控合閘過程：

14.()()：12.273，測(cè)控出口1()動(dòng)作;

14：00：12.298，101斷路器同期開入動(dòng)作;

14：00：12.311，測(cè)控出口2動(dòng)作;

14：00：12.386，斷路器合位動(dòng)作;

14：00：12.418，1()1斷路器同期開入返回。

101斷路器同期開入從動(dòng)作到返回時(shí)間為120ms，就是測(cè)控裝置設(shè)定的 口10閉合時(shí)問(120ms)，與前面分析一致。

從表2可以看m：14：04：46.476，101斷路器合位動(dòng)作，說明101斷路器確實(shí)合上，但是沒有測(cè)控 口10動(dòng)作記錄，說明不是遙控合閘，只有測(cè)控出口2動(dòng)作記錄，測(cè)控出口2動(dòng)作的條件是測(cè)控裝置同期CPU板有同期合閘開入且同期條件滿足;14：04：46.371，1()1斷路器同期狀態(tài)動(dòng)作;14：04：46.377，101斷路器同期狀態(tài)返回，同期開入時(shí)間僅持續(xù)6 ms。國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司的技術(shù)人員確認(rèn)只要同期開入達(dá)到4 ms，同期CPU板就認(rèn)為有合閘命令并且開始判斷同期條件，如果滿足同期條件，測(cè)控 口2就動(dòng)作。因此可以得 結(jié)論：造成這次斷路器誤合閘的罪魁禍?zhǔn)拙褪沁@6 ms的同期開入，這么短的時(shí)間可以肯定是由于電磁干擾通過光耦元件竄入同期開入回路后造成的i貝4控裝置誤動(dòng)作。

3 光耦器件的“瞬態(tài)飽和”現(xiàn)象對(duì)不同制造廠家的多種微機(jī)繼電保護(hù)裝置的電源端口、交流電流、電壓、開關(guān)量輸入等端口施加瞬變騷擾，即使光耦器件沒有任何激勵(lì)量輸入時(shí)，其輸 波形均 現(xiàn)4()～6()bts的電壓跌落。由于這種現(xiàn)象是南瞬變騷擾引起的，因此稱為光耦器件的“瞬態(tài)飽和”現(xiàn)象。此外，由于瞬變騷擾是周期現(xiàn)的，光耦器件的電壓輸 也隨瞬變騷擾周期而產(chǎn)生跌落。