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技术资讯
某发电厂2号机组正在进行检修,2号机发电机变压器组保护A屏在进行传动试验时,误触碰保护装置接线端子,造成发电机变压器组保护A屏保护装置的直流电源正负极短路,导致保护A屏上保护装置的直流电源断路器瞬时脱扣,同时,直流分电屏上馈线开关和位于直流主屏馈线上一级直流断路器也脱扣跳闸,造成2号机保护小室分电屏直流电源母线失压,即整个保护室失去直流电源供电,因2号机组处于检修,未造成严重后果。
一、故障原因分析
1.系统组成
2号机发电机变压器组保护A屏保护装置保护电源为直流断路器GM32/23M C3型;其上一级发电机变压器组保护室直流分电屏配置为直流断路器S262UC C6型,2号直流主屏馈线屏对应上一级直流断路器为5SX52 C16型。
2.故障原因分析
该发电厂2号机控制电源DC110V GZDW直流电源系统,该直流电源系统采用3组充电装置,2组蓄电池标准配置模式。每组52只2V阀控式铅酸蓄电池,容量为500Ah。2号机保护小室配有一面有48路馈线支路的直流分电屏。
上下级直流断路器分别为5SX52C16 .S262UC C6和GM32/23M C3,虽满足2-4个级差的规程规定,但因回路阻抗较少,短路电流较大(为244.7A),在2号机发电机变压器组保护A屏保护电源直流断路器负荷侧短路时,上下级直流断路器同时进入瞬动区,因此,出现越级跳闸。
二、故障处理过程
1. 外观检查情况
脱扣跳闸的上下级直流断路器外观检查无异常
2. 试验检测情况
(1) 首先查看了2号机组直流回路,设计图纸,直流上下级直流断路器级差配置情况,上下级保护电器满足2-4个级差的规程规定
(2) 采用直流断路器安秒特性测试仪对其进行动作特性测试,测试结果上下级的直流断路器性能全部合格,断路器本体没问题
(3) 采用直流保护电气级差配合测试系统进行级差配合校验测试。
断开保护电源负荷侧接线,接线级差配合测试系统,分别进行小电流预估和短路模块校验,小电流预估实验是通过调节负荷,产生不同的实验电流和电压降,得出预期短路电流值;短路模拟校验试验是直接短路故障。经过测试,预估短路电流基本一致,由于短路电流同时达到上下级断路器瞬动区,导致上下级断路器同时动作,发生越级跳闸。
三、故障处理与防范措施
1. 故障处理
将上级直流断路器更换成C型40A直流断路器,加大上下级开关的级差,再次使用直流保护电器级差配合测试系统级差配合校验测试,测试结果合格,未出现越级跳闸,可以满足其级差配合的选择性要求。
2防范措施
(1) 重视直流保护电器级差配合问题。现有直流电源屏内部直流保护电器基本上都能按照相关标准进行设计,但其他直流用电负荷设备如各类保护测控装置等,对其所用的直流开关类型和容量选择有时不够科学合理,容量偏大,甚至采用交流开关,造成直流保护电器上下级之间很难实现选择性配合。
(2) 新建变电站及电厂投运前进行直流保护电器级差配合校验试验,在进行直流保护电器级差配合校验试验时,特别是模拟短路校验试验,有可能造成开关越级跳闸,有一定的风险性。对新建或改造的变电站直流系统应在投运前由施工单位做直流断路器上下级级差配合试验,合格后方可投运。