一起高抗信号回路接地异常的分析杨兵

一起高抗信号回路接地异常的分析杨兵

杨兵

（国网安徽省电力公司检修公司244000）

摘要：对高抗本体异常信号原因进行查找，并进行了整改。

关键词：直流接地；油位异常；信号；电缆解除，误发

500kV官山变500kV山沥5366线高抗生产厂家为西安西电变压器有限责任公司，产品型号为BKD-40000/500，生产日期为2007年11月，投运日期为2008年4月。

一、故障情况简介

近年来，变电站数次发生直流母线直流正接地故障时，500kV山沥5366线路高抗均同步报出高抗本体油位异常告警信号。现场实际检查时发现高抗本体油位现场并无异常，每次均为误报。

通过对历史报文中直流接地与高抗本体油位异常的筛选对比发现，当发生直流Ⅰ段母线正接地时，即报高抗本体油位异常信号，两个信号相差不到25秒，信号复归也基本同步。“山沥5366线高抗本体油位异常”信号的发生与复归与I段母线正接地的发生与复归高度吻合。

二、故障原因查找分析

直流正接地的情况下，因为断路器跳闸线圈（如中间继电器和跳合闸继电器）均接负极电源，若回路中再出现一点接地，则容易引起保护误动。经仔细排查判断高抗油位异常相关回路存在接地，推测负端的电缆绝缘下降，油位异常信号的负端子虚接地（油位高/油位低报警，三相共6个节点短接一起）。图1所示951电缆为油位异常报警信号，油位异常接点负端接地后，951电缆的2J82端子电位为0。当此时系统发生正接地时，负电位变为-110V。2J82端子与装置内部负端形成110V电压差，从而发出“油位异常”信号。为了验证推测是否正确，首先将本体端子箱上的六对油位异常信号节点负端（至公用端子箱侧）接线拆除。再用单芯线依次短接油位异常正负端（负端为连接到表计的端子），短接到C相油位低负端节点时，后台发直流接地报警信号，即高抗C相油位低节点负端接地。

高抗的图纸设计的高抗本体油位计的辅助节点如图3所示：

检修人员怀疑该高抗的油位异常信号回路电缆存在绝缘强度不合格导致误发报警信号，遂决定对该高抗三油位异常报警信号回路共12根电缆（即各相的本体控制箱35-油位计1、36-油位计2、37-油位计3、38-油位计4）进行绝缘电阻测试。当测试到C相本体端子箱38号端子至C相油位计4号接线端子之间的电缆（按照设计属于C相低油位报警信号回路）时发现测试电压无法正常加压，证明该电缆存在接地情况。检修人员随即拆开C油位计的二次接线盒，其接线情况如图7所示；考虑到B、A相本体端子箱38号端子至对应油位计4号端子的电缆绝缘电阻正常，而三相本体端子箱38号端子接线形式一致，检修人员遂同时拆开B、A相油位计二次接线盒，其接线情况如图5所示。

同时高抗本体油位计上标注的辅助节点的情况如图6所示：

图6高抗油位计的实际辅助节点结构

结合图5和图6可以看出，高抗A、B相的4号端子空着并未接线，而C相的4号端子接有电缆，由于4号端子基座接地（4号端子底座通过一根短的电缆接地），因此该电缆接地。同时对比图8和图4可以看出，厂家的设计的油位计辅助节点结构和实际使用的油位计的辅助节点结构不同，而本体端子箱和高抗总控制箱内的实际的接线仍然按照原来的设计施工。综合以上两点，由于厂家实际使用的油位计的辅助开关的结构和原来设计的不同，C相油位计的4号接地端子连有电缆，因此原来设计的油位异常报警回路由图4变为图7。

通过图7可以看出高抗的油位异常报警回路具有明显的接线错误，其错误点主要有：

（1）由于油位计辅助节点的实际结构，高抗只能通过三相油位计2-1节点发出油位低报警信号，而无法通过3-1节点发出油位高报警信号；

（2）如果发生油位低报警，即高抗任意一相油位计的2-1节点闭合，在发出油位低报警的同时会导致直流接地；

（3）由于C相油位计的4号端子接地，因此当直流系统发生正接地时，三相油位计的2-1端子相当于短接，后台误发油位异常信号报警，这就是“山沥5366线高抗本体油位异常”信号的发生与复归与I段母线正接地的发生与复归高度吻合的根本原因。

图7高抗油位异常报警回路的实际接线

三、提出整改措施

高抗的油位异常信号报警对于高抗的安全可靠运行具有重要的意义。而现场由于厂家的设计原则和实际采用的油位计不一致，导致该高抗无法正确发出油位异常报警，或者误发油位异常信号，甚至油位计在发出正确的油位异常信号后导致直流接地，具有极大的安全隐患。可行的解决方案有两个：

方案1：更换高抗的三相油位计，要求新油位计的辅助节点结构符合图3设计图所示。

方案2：利用现有油位计的辅助节点结构，更换高抗本体端子箱的接线，实现油位异常报警的功能。

方案1思路简单明了，但是需要对高抗三相的油枕进行放油、热油循环、注油等工序，工程量较大，费时费力；方案2快速方便，但是要求检修人员合理正确进行接线更改。检修人员经过再三考虑决定采用方案2，其操作步骤主要有：

（1）将高抗三相本体端子箱38至油位计4号端子之间的电缆两端解除，其中位于油位计4号端子的一端用绝缘胶带包扎，防止误碰其他端子，同时将该电缆的另一端接地。

（2）将高抗三相本体端子箱35（-油位计1号端子）、36（-油位计2号端子）、37（-油位计3号端子）号端子的上端接线全部拆除。

（3）将A相本体端子箱的35号、36号端子上端接线对调一下，即35号端子接至油位计2号端子，36号端子接至油位计1号端子，37号端子恢复原来接线。B、C相依次重复上述步骤。此时高抗油位异常报警回路的接线变为图8所示，可以正确发出高抗三相的油位异常信号。

图8更改接线后的高抗油位异常报警回路

（4）从A、B、C三相的油位计依次短接2-1、3-1节点，后台均正确发出油位异常信号。

四、总结和防范措施

1、对于新建、改建变电设备（含消缺工作）的接线工作应当加强验收把关。

2、验收设备时，所有接入端子排的端子必须有号头及电缆挂牌，确认能够正确找到接线，对所有接线的功能要能明确查找。

3、日常巡视过程中发现接线有号头或有挂牌但是未接入端子排上的，需要重点关注，根据挂牌号头信息及相关图纸查找对侧接线。确认双端均未接线。所有备用芯均需要套保护帽。

4、新建、技改的设备涉及图纸时，要加强对图纸的把关审核，对图纸存在疑问时要提前与设计及施工单位进行沟通。

参考文献：

[1]毛爱军.误报直流接地事故的分析和排除[A].山东省石油学会油田电力、通信及自动化技术研讨会优秀工程技术论文集[C].2009

[2]卢明晓，时庆华.直流接地故障分析及新的查找方法[A].山东电机工程学会2012年度学术年会论文集[C].2012

[3]程颖.一起由直流接地造成的断路器跳闸事故原因分析[A].2007云南电力技术论坛论文集[C].2007