第ｌ２卷（２０１０年第１１期）電力安全技術ｓ
交流混入直流多ｊ起開關跳閘的
原分析及防範
曹景玉，鄭文敬，田峰
（山東濟礦魯能煤電股份****陽城電廠，山東濟寧 ２７２５０２）
［摘要］通過一起典型的交流竄入直流系統的案例，對直流系統一點接地引起開關跳閘的原因進行了
分析，其根本原因在於直流控制迴路具有分布電容，在交流竄入直流系統的瞬間分布電容放電，開關跳閘線
圈動作電壓偏低，引起開關跳閘線圈動作，並提出了行之有效的解決辦法與對策。
［關鍵詞］直流系統；接地；分布電容直流系統在電廠執行中具有非常重要的地位。線開關曾經出現自動跳閘，備自投動作，電源切換直流系統是水力、火力發電廠，各類變電站和其他
至備用電源的故障。該開關採用施奈德開關，跳閘
使用直流裝置的使用者，為訊號裝置、保護、自動裝時檢查現場備自投裝置面板，顯示自投邏輯動作。置、事故照明、應急電源及斷路器分、合閘操作提
該開關跳閘迴路如圖１所示。對此次故障原因的排供直流電源而應用的電源裝置。保證乙個電廠長期查如下。
安全執行的環節有很多，其中保證直流系統的正常＋ｋｍ
ｋｍ執行，保持直流絕緣的良好，防止人為因素引起的絕緣不良是重要的環節，特別是正、負極一點接地
時可能引起開關誤跳的問題必須引起重視。相關資
料表明ｌ１．，直流系統一點接地及交流竄入直流系統也可引起開關誤跳閘。直流系統接地有２種情況：一
種為直流系統正、負極直接接地，另一種為交流混
圖１４００ｖ ｐｃ段進線開關跳ｉ嗣迴路
入直流系統引起直流系統接地。這２種隋況都應引（１）現場備自投動作正常，母線無短路故障，排起相關執行、檢修、生產管理人員的重視。
除了母線故障原因。
ｌ傳統理論對直流系統接地原理的解釋
（２）該開關採用ｍｉｃ５．０脫扣器保護，配備長延時、短延時保護。核對該開關保護定值正確，排除傳統理論認為，在直流系統發生１點接地時，仍開關定值問題，現場保護面板也顯示並非保護跳閘可繼續執行，但必須及時發現、及時消除，以免在動作引起開關跳閘。通過對ｍｉｃ５．西一一蓐匝一跳一跳一
０做保護校驗，檢發生２點接地時，可能使斷路器誤動或拒動。但根查保護校驗模組完好。
據現場實際執行經驗，由於直流系統正負極對地分（３）查詢ｄｃｓ執行記錄，未發現跳閘訊號發出，
布電容的存在，直流系統正極、負極１點接地時，因
就地無人為分閘，低廠變高壓側６ｋｖ電源未斷電。
電容電壓不能突變，電容將放電，達到出口繼電器（４）檢查直流系統，發現直流系統報負極１點接或跳閘線圈的動作電壓，同樣可能導致開關誤跳閘。
地，在直流配電屏上拉開該母線段控制電源，直流為此，通過對一起交流混入直流系統引起１點接地
系統ｌ點接地報警消失，因此可以斷定為該開關直使開關跳閘原因的分析，**可以採取的組織措施流接地。經查詢二次迴路，發現為交流系統竄入直和技術措施，以提高現場工作人員的安全意識，提流系統引起１點接地，直流系統接地引起開關跳閘。
高裝置執行的可靠性。
從圖１可以看出，若直流正極處、２３３點處２點
２某電廠交流竄入直流引起開關跳閘原因分析
接地，相當於短接該２點，很容易引起開關跳閘。但是，直流系統１點接地也可以引起開關誤跳閘。檢某電廠在除錯階段，４００ｖ ｐｃ（動力中心）段進
查發現有交流電混入直流系統，而交直流竄擾問題一一
ｓ電力安全技術
第ｌ２卷（２０１０年第ｌ１期）
實質上也是直流迴路一點接地問題。因直流系統是通過絕緣監察裝置接地的，正常執行時正負極不接
地，但交流系統有地線，一旦交直流發生竄擾，就
會形成直流迴路ｌ點接地。
３ 交流迴路竄入直流迴路的原因
施工企業在施工中，未認真核對開關二次迴路，不同迴路的抽屜開關進行了上下倒換，在二次
外掛程式中，倒換開關的ｎ極與被倒換開關直流負極同在乙個位置，因此，造成了直流系統負極接地，並使得進線開關跳閘。
４直流系統１點接地引起開關跳閘原因分析
直流系統負極ｌ點接地時，開關跳閘迴路電容分布可簡化為圖２所示。
圖２負極１點接地時開關跳閘［圃路電容分布不蒽
由圖２可以看出，在開關合閘正常執行，正、負極對地絕緣電阻大致相等時，由於ｈｗｊ電阻很大，
電壓降約為直流系統電壓，即２３３點處的電壓與正常執行時負極處電壓相當，即一ｌ１０ｖ。當直流系統
一點接地時，負極電壓變為零，由於電容電壓不會
發生突變，在接地瞬間就會形成環流。此電流為分
布電容的放電電流，其表示式為：ｉ＝蚩ｅ－，其中
為等值放電迴路的等值電阻，為等值放電迴路的
等值電容，此時跳閘線圈兩端的電壓瞬間為直流電壓的一半，此後電壓逐漸衰減。檢測該跳閘線圈，發現有９０ｖ（額定電壓的４１％）左右電壓時即可動作。
然而實際執行中直流母線電壓並非２２０ｖ不變，由於考慮壓降，直流系統最高允許超過額定值的１０％，即２４２ｖ，因此，接地瞬問跳閘線圈的電壓理論上最高可達１２１ｖ，在發生交直流竄擾時，很容易引起開關誤動。
５防範措施
（（國家電網公司發電廠重大反事故措施第ｌ９條防止全廠停電事故中ｌ９．２．１要求：制定並落實防
止交流電混入直流系統的技術措施，防止由此造成一９一
全廠停電；直流電源端子與交流電源端子應具有明
顯的區分標誌，２種電源端子間應為接線等工作留
有足夠的距離。
通過對開關跳閘典型案例的分析可知，由於直流迴路中電容自放電引起出口開關誤跳閘的情況在發電廠及變電站較為常見。直流系統的對地分布電容情況是直流系統越大，迴路越複雜，所接裝置越
多，系統呈現的對地分布電容越大；靜態型保護裝置越多，分布電容也越大；控制電纜越長，分布電容也越大。一般情況下，減小直流迴路電容是較難實現的，如對於「２３３」迴路，若電纜很長，除非改變直流室與開關室的布置，縮短兩者距離，否則是沒有辦法減少對地電容的。因此，提高出口中間繼
電器或跳閘線圈的動作電壓以達到防止誤動的措施已迫在眉睫。根據電力系統繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點中３．３條要求：跳閘出口繼
電器的啟動電壓不宜低於直流額定電壓的５０％，以防止繼電器線圈正電源側接地時因直流迴路過大的電容放電引起的誤動作；但也不應過高，以保證直
流電壓降低時的可靠動作和正常隋況下的快速動作。目前國家及行業有關標準規定，開關跳閘線圈的最
低動作電壓為操作電壓額定值的３０％～６５％，直流系統實際執行電壓一般在額定電壓以上，在此前提下，直流系統負極１點接地引起開關跳閘的理論是
成立的，因此有必要將動作電壓提高至５０％及以上。從開關的設計、製造等方面嚴格按照反措要求執行，同時制定合理的執行規程，及時處理好直流
系統接地及絕緣降低等故障，開關的安全執行才是有保障的。
直流系統接地造成斷路器誤動的原因是多方面的，本質是電纜對地有分布電容，電容電壓不能發生突變，電容有放電電流，在跳閘線圈或跳閘繼電
器上產生電壓差，而跳閘線圈動作電壓偏低被超越。因此，應根據具體情況實施相應的對策加以防範，
可通過適當提高出口繼電器及跳閘線圈的動作電壓
或減小直流迴路的電容，達到防止誤動的目的。
１孟凡超，高志強，楊書東．交流串入直流迴路引起開關跳閘的原
因分析［ｊ】．繼電器
２何鬱，漆柏林．直流接地引起斷路器跳閘的原因分析及對策［ｊ１．繼電器
（收稿日期修回日期
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