一起保護(hù)故障的原因分析與解決

(浙江昌泰電力開關(guān)有限公司,浙江 溫州 325011)

1 引言

我們在10kV心湖環(huán)網(wǎng)柜工程中采用饋線保護(hù)裝置REF615作為饋線保護(hù)。具體的REF615設(shè)備選型信息為HCFCACABANB2BAN1XD，詳細(xì)配置為：

(1)具有三相過電流保護(hù)、接地保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)、斷相保護(hù)、熱過負(fù)荷保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)功能；

(2)具有自動重合閘、涌流檢測、斷路器合閘通過開關(guān)量輸入信號實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能、跳閘回路監(jiān)視、故障錄波、三相電流測量、電流序分量、零序電流測量、零序電壓測量功能；

(3)模擬量輸入：4I(I01/5A)；

(4)開關(guān)量輸入/輸出：4BI+6BO；

(5)RS485通信接口，支持Modbus通訊協(xié)議；

(6)人機(jī)界面為大屏幕 LCD，支持中文和英文；

(7)輔助電源：48～250V DC,100～240V AC。

該饋線保護(hù)裝置安裝在環(huán)網(wǎng)柜的二次控制室的門上，如圖1所示。

在出廠試驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)該饋線保護(hù)裝置顯示的A、B、C三相電流讀數(shù)異常。經(jīng)過多次反復(fù)測試，讀數(shù)異常的情況始終存在。A相電流讀數(shù)與B相電流讀數(shù)大致相等，均略小于實(shí)際輸入值；C三相電流讀數(shù)數(shù)據(jù)大大低于實(shí)際輸入值，僅為A相電流讀數(shù)的一半左右；在實(shí)際輸入值相同的情況下，ABC三相電流讀數(shù)并不穩(wěn)定，每次試驗(yàn)的結(jié)果略有差異。由于ABC三相電流測量是整個保護(hù)裝置工作的基礎(chǔ)，因此必須解決該問題。

圖1

2 圖紙與實(shí)際接線核對

首先，核對相關(guān)的電氣接線原理圖如圖2所示。

取自電流互感器A相和C相的三相電流分別輸入饋線保護(hù)裝置REF615的接線端子X120-7，X120-8，X120-9，X120-10，X120-11，X120-12。沒有零序電流輸入。REF615的接線端子X120-13和X120-14懸空。從原理圖上看，圖紙無誤。

接下來，我們逐一核對相關(guān)接線，接線完全正確。

圖2

3 保護(hù)設(shè)置核對

首先核對保護(hù)裝置的產(chǎn)品表示符，確定是REF615，無誤；然后核對保護(hù)裝置內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置，互感器變比與實(shí)物一致，保護(hù)功能設(shè)置也正確無誤。

4 更改試驗(yàn)回路

雖然柜內(nèi)接線和保護(hù)裝置的設(shè)置均正確無誤，但A、B、C三相電流讀數(shù)仍異常，這種現(xiàn)象非常讓人費(fèi)解。為了縮小尋找問題的范圍，我們決定臨時更改接線。

(1)方案1：我們將保護(hù)裝置與A、B、C三相電流輸入無關(guān)的線路全部拆除，即僅保留端子排X120的7,8,9,10,11,12端子上的二次線。將試驗(yàn)裝置的三相試驗(yàn)電流線分別與端子排X2的11,13,14相連，斷開電流互感器上的二次線。這樣接線的目的是將試驗(yàn)裝置的三相試驗(yàn)電流輸入到保護(hù)裝置，防止無關(guān)接線回路的干擾。

將臨時接線改好后，送入試驗(yàn)電流，發(fā)現(xiàn)A相電流讀數(shù)與B相電流讀數(shù)大致相等，均略小于實(shí)際輸入值；C三相電流讀數(shù)數(shù)據(jù)大大低于實(shí)際輸入值，僅為A相電流讀數(shù)的一半左右。故障依然存在。

(2)方案2：由于保護(hù)裝置還可以輸入零序電流，為了防范試驗(yàn)裝置的接地電位與保護(hù)裝置的零電位不同可能存在的影響。我們將試驗(yàn)裝置的接地線和試驗(yàn)現(xiàn)場的接地線作為零序電流輸入到保護(hù)裝置中。將試驗(yàn)裝置的三相試驗(yàn)電流線分別與端子排X2的11,13,14相連，斷開電流互感器上的二次線。

將臨時接線改好后，送入試驗(yàn)電流，發(fā)現(xiàn)A相電流讀數(shù)與B相電流讀數(shù)大致相等，均略小于實(shí)際輸入值；C三相電流讀數(shù)數(shù)據(jù)大大低于實(shí)際輸入值，僅為A相電流讀數(shù)的一半左右。故障依然存在。

(3)方案3：考慮到方案1和2是用試驗(yàn)裝置的低壓電流模擬電流互感器的二次輸出電流，二者之間還是存在差異的。而保護(hù)裝置的電流取樣可能與實(shí)際輸入的模擬電流波形等有一定關(guān)系。為了消除這方面的疑慮，我們改用大電流發(fā)生器，按照電流互感器的參數(shù)輸入一次大電流。而電流互感器的二次線分別與試驗(yàn)裝置的端子排X2的11,13,14相連。

將臨時接線改好后，送入試驗(yàn)電流，發(fā)現(xiàn)A相電流讀數(shù)與B相電流讀數(shù)大致相等，均略小于實(shí)際輸入值；C三相電流讀數(shù)數(shù)據(jù)大大低于實(shí)際輸入值，僅為A相電流讀數(shù)的一半左右。故障依然存在。

(4)方案4：為了防范可能存在的方案1的二次線表皮絕緣不行導(dǎo)致的干擾，我們將保護(hù)裝置上所有線路拆除，將試驗(yàn)裝置的三相試驗(yàn)電流線直接接到保護(hù)裝置的端子排X120的7,8,9,10,11,12端子。這樣接線的目的是將試驗(yàn)裝置的三相試驗(yàn)電流直接輸入到保護(hù)裝置，跳過一切不必要的連線。

將臨時接線改好后，送入試驗(yàn)電流，發(fā)現(xiàn)A相電流讀數(shù)與B相電流讀數(shù)大致相等，均略小于實(shí)際輸入值；C三相電流讀數(shù)數(shù)據(jù)大大低于實(shí)際輸入值，僅為A相電流讀數(shù)的一半左右。故障依然存在。

(5)方案5：為了進(jìn)一步縮小查找問題的范圍，我們將保護(hù)裝置從柜子上拆了下來，將試驗(yàn)裝置的三相試驗(yàn)電流線直接接到保護(hù)裝置的端子排X120的7,8,9,10,11,12端子。

將臨時接線改好后，送入試驗(yàn)電流，發(fā)現(xiàn)A、B、C三相電流讀數(shù)基本相等。故障消除。

方案4與5唯一的區(qū)別就是保護(hù)裝置不再柜子上，其他條件完全相同，因此我們決定解剖保護(hù)裝置。

圖3

5 解剖保護(hù)裝置

該保護(hù)裝置(見圖3)是由插件單元與外殼組成，見圖4。

圖4

拔起面板上的手柄至90°，直到手柄兩側(cè)的彈簧儲能所釋放。保護(hù)裝置的插接單元被彈出殼體約7mm，連接器被分離(見圖5)，這時從殼體中拔出保護(hù)裝置的插接單元。

圖5

圖6

仔細(xì)查看了保護(hù)裝置的內(nèi)部(見圖6)，里面沒有任何異常?？紤]到當(dāng)保護(hù)裝置不裝在柜子上是一切正常，而裝在柜子上時，即使外部接線不變，故障依然存在，我們考慮是保護(hù)裝置安裝出了問題。

6 故障的原因及解決

我們重新認(rèn)真查看了該保護(hù)裝置的安裝手冊，按照手冊上的說明，嵌入式安裝的方法如下：

(1)將保護(hù)單元的殼體用4個螺絲固定在柜體的面板開孔處，見圖7；

(2)將保護(hù)裝置的插件單元安裝到保護(hù)裝置的殼體中，見圖8。

仔細(xì)檢查了保護(hù)裝置的實(shí)際安裝情況，我們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工人在安裝保護(hù)裝置的殼體時未按圖8所示正確安裝，而不是將保護(hù)裝置前邊框安裝在柜體面板前面，而是將保護(hù)裝置前邊框安裝到柜體面板的后面。

圖7

圖8

圖9

這樣導(dǎo)致的后果是：保護(hù)裝置的插件單元與保護(hù)裝置的殼體底部的插接件之間距離拉長1個板厚約2mm的距離，從而導(dǎo)致接觸不良，導(dǎo)致讀取的A、B、C三相電流值不準(zhǔn)確，導(dǎo)致故障發(fā)生。

根據(jù)故障的原因，我們重新將保護(hù)裝置的殼體按圖8所示進(jìn)行安裝，并按正常柜體的接線重新接線，通入試驗(yàn)電流，發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置讀取的A、B、C三相電流值完全正確，至此，此故障得到完滿解決。

[1]615系列3.0安裝手冊[Z].

[2]REF615_3.0操作手冊[Z].

[3]REF615_技術(shù)手冊[Z].

[4]REF615饋線保護(hù)測控裝置產(chǎn)品指南[Z].