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抗干擾電容引起的保護故障分析

09-03 12:43:59  瀏覽次數:387次  欄目:建筑電氣
標簽:建筑電氣工程技術,建筑電氣與智能化, 抗干擾電容引起的保護故障分析,http://www.tljciu.live

  許多微機保護的模數變換回路采用了電壓頻率變換器(VFC)技術,為了提高VFC的抗干擾性能,多數情況下采用在VFC芯片的+15V、-15V電源,對地間DGND增加一個抗干擾電容,母庸置疑此抗干擾電容濾除了電磁干擾和電路中的高次諧波干擾,提高了VFC運行的穩定性。但是,由于此電容篩選不當,往往造成保護裝置發生故障甚至誤動或拒動,而此故障的表象往往不易被人發現,故障短時間內不能被處理,使一次設備長時間無保護運行,從而嚴重影響著電網的安全運行。本文根據兩次抗干擾電容損壞的處理結果和方法,為保護人員提供了一個處理同類故障的快速便捷的辦法。

  1、異常故障

  1.1 異常故障1

  2002年1月,110kV某變電站預告警鈴響,后臺機報“110 kV備自投異常”,“數據采集出錯”。保護盤上CSB-21A數字式備自投裝置面板“告警燈亮,液晶屏顯示”CPU comm err運行燈閃爍。

  1.2 異常故障2

  2004年5月,110 kV某變電站預告警鈴響,后臺機報“1#主變保護電源消失”,保護盤上CST-231A保護裝置面板“運行”燈滅,液晶顯示屏無任何顯示。

  2、現場調查處理

  2.1 異常故障1處理

  因以前也出現過數據采集錯誤的情況,掉閘后重新投入后,就恢復正常,但這次掉閘后投入故障仍不消除。根據保護裝置的技術說明書上所說,此故障為CPU板或VFC板有問題,應更換CPU板或VFC板,但現場沒有同種型號的VFC板或CPU板。根據技術說明書上圖紙和以往的處理故障經驗:

  對所有插件進行外觀檢查,未發現有開焊及燒灼現象;

  電源檢查:插入全部插件,將電源插件轉插出來進行電壓測量

  ⑶故障查找及處理:仔細查看模數變換插件原理圖,即可發現+15V、-15 V對DGND間有一電容,用萬用表高阻抗檔測量,發現電容兩端沒有任何充電過程,且阻值為0,說明電容有短路情況,但VFC板的每一個VFC110芯片10腳與14腳之間都焊有電容1個,那么只有焊1個,測1個,最后發現有兩個電容擊穿短路。更換后,插上VFC板,電源恢復正常的+15 V,異常告警消除。裝置恢復運行。

  2.2 異常故障2處理

  因CST-231A保護裝置故障后,液晶屏無顯示,所有指示燈滅,根據以往的經驗,首先判斷是裝置電源損壞了。

  ⑴將電源插件轉插出來后,測量輸出電壓+15 V、-15 V、+5 V均為0,輸入電壓為220 V,是電源壞了,還是其它插件內部短路,引起電源件保護動作,需查清。

  ⑵拔出所有插件,逐一進行外觀檢查,沒有發現短路燒灼痕跡,印刷板正常。

  ⑶不急于更換電源插件,防止內部有短路,再次造成新的電源損壞,在拔出所有插件,保留轉插電源板,接電,測試各輸出電壓+15 V、-15 V、+5 V恢復正常,說明電源插件良好未損壞。

  ⑷逐一推入VFC板、CPU板、跳閘板、信號板,并逐一斷電接電,監視輸出電壓的測點,當推入VFC板給裝置接電后,各輸出電壓+15 V、-15 V、+5 V均為0,液晶屏無顯示,可以斷定VFC板內部短路造成電源板內部保護電路動作,電源插件保護動作關閉電源。

  ⑷故障查找及處理同2.1中的⑶一樣,損壞電容元件1個,更換后,插上VFC板“運行”燈指示正常,液晶屏顯示正常,裝置恢復運行。

  3、故障分析

  模數變換插件在d-b-z18對d-b-z16間(+15 V),d-b-z14對d-b-z16間(-15 V)并聯抗干擾電容,對提高數據采集的正確性及抗干擾性起到了不容置疑的作用,但兩次裝置異常故障均出現在同一塊板上,同一類型的電容元件上,而發生的現象兩次不同,一次為可以發出報告,一次電壓全無,說明電容元件發生短路后,一次電源插件的內部過流保護未動作,一次電源插件的內部過流保護動作,但電源內部的保護過流動作定值未做過試驗,不便論述。這里反映出三個問題:

  抗干擾電容篩選不當,耐壓水平較低;

  電源插件的過流保護存在著過流定值不一的問題;

  采用電容器作為抗干擾措施簡單實用,但也反映了它的弱點。

  4、防范措施

  根據這兩次的故障現象和處理方法,我們對保護人員進行了培訓,并備好質量可靠的電容元件,以便發生類似的故障時,迅速快捷的處理。

  對采用此種抗干擾措施的保護裝置,聯系生產廠家,咨詢電容器元件的質量情況,有必要的話,對此VFC插件進行更換。

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