7SJ600电力保护装置误动作原因分析

付德报，王省伟

（河南神火铝业公司永城铝厂，河南 永城 476600）

一、故障经过

2009年10月26日上午11：30左右，某厂动力车间主控室监控机突然出现多个信号显示铸造1#、2#、3#变压器及1#箱变、2#箱变发生重瓦斯故障跳闸及变压器温度故障跳闸。另外直流屏报绝缘降低信号，瞬间恢复。值班人员立即到高压室查看，确认以上变压器开关确已跳闸，因5台变压器同时发出相同的故障信号，技术人员排除一次设备故障，决定对5台变压器进行送电。5台变压器于11：38均一次送电成功。

二、原因分析

变压器恢复正常运行后，厂机电管理部门召集相关人员召开了故障分析会。事发当天，运行人员未进行操作，检修及试验人员未进行检修或试验，直流系统有绝缘降低信号。检查高压柜内接线未发现异常，端子无短路现象。

由于5台7SJ600电力保护装置同时发出“温度高”、“重瓦斯跳闸信号”，5台变压器又均一次送电成功，说明一次设备没有问题，5台保护装置保护出口同时动作，说明5台保护装置的跳闸继电器同时得到高电压，而系统除了直流系统有绝缘降低报警外没有其他信号，说明此次跳闸极可能与直流系统有关。于是检查保护装置跳闸回路，发现以下问题： （1） 7SJ600保护装置跳闸为固态继电器，二进制输入控制电压为DC17V或DC74V可调，而默认值为DC17V。控制电压可以通过端接引脚进行选择。 (2)保护继电器跳闸回路多，其中有温度高、重瓦斯、压力释放等，启动继电器跳闸回路电缆很长，因此启动继电器跳闸回路对地的分布有较大电容。另外，由于保护装置抗干扰电容的存在，也加大了回路的电容。保护装置跳闸原理见图1。图中，S1——变压器温度高跳闸继电器，S2——变压器重瓦斯高跳闸继电器，S3——变压器手动跳闸继电器，S4——变压器备用跳闸继电器，R——电阻，K——保护装置跳闸继电器，C——启动出口继电器对地电容。

图1

变电站正常运行时，大地存在直流电位，该直流电位近似等于1/2的直流电源电压。正常运行时，如直流电源电压为220V，其地电位约110V。正常运行时电容器C两侧的电压为1/2的额定直流电源电压。其中地侧为正极，而接R侧为负极。当直流电源的一端（如正极） 瞬间接地，地电位发生变化，由110V升到220V。由于电容上的电压不能突变，电容C接R侧的电位突然由0V升到100V，此时由于直流电源负极为0V，则加在R及保护装置跳闸继电器回路上的电位为110V。跳闸继电器回路中动作电压很低只有17V，则跳闸继电器便动作。

由于5台变压器的直流为一个系统，保护装置跳闸继电器的电压均是出厂设置的17V。因此，直流系统绝缘降低，某点瞬间接地，形成上述情况，保护装置跳闸继电器动作，发相应信号，断路器跳闸。

故此次5台7SJ600电力保护装置为“误动”，造成变压器跳闸的直接原因是直流系统绝缘降低，导致保护装置跳闸继电器得电，跳闸继电器动作。从分析上看，造成变压器跳闸的根本原因则是7SJ600电力保护装置跳闸继电器的额定电压设置不合理。

三、相应措施

1．加强直流控制及储能回路的监测和检查，定期进行绝缘试验，减少和杜绝直流绝缘降低、单点或多点接地情况的发生。

2．合理设置保护装置跳闸继电器的电压值，使动作电压为60%～70%的额定直流电源电压。

3．适当增大保护装置跳闸继电器的额定功率，对直流220V电源的继电器的额定功率应大于3W。

4．应尽量减少跳闸回路的对地电容，尽量使用抗干扰能力强而没有设置抗干扰电容的保护装置。

5．严防直流系统串入交流。应加强直流系统和交流系统的隔离，禁止交流回路和直流回路使用同一根电缆。电气试验人员应在试验、工作中注意，不要造成交直流回路误碰。

本次7SJ600电力保护装置误动作，说明应根据被保护设备的特性和变电站系统特性选择合适的保护装置。自采用以上措施后，再未发生过类似事件。

[1]李玉海，陈雪峰，李鹏.继电保护的理论实践及运行案例 [M].中国水利水电出版社，2009.