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抗干扰电容引起的保护故障分析

作者:李社勇 郭宏进  
评论: 更新日期:2011年02月27日

  摘要:微机保护的模数变换采用了电容滤波的抗干扰措施,由于电容元件短路损坏,使采样值发生变化或保护装置退出运行,造成保护装置误动和拒动,严重地影响着电网的安全运行。本文通过两次保护装置故障处理,为保护人员消除异常运行提供了依据和参考。
   
  关键词:微机 保护 抗干扰 电容 故障分析
   
  许多微机保护的模数变换回路采用了电压频率变换器(VFC)技术,为了提高VFC的抗干扰性能,多数情况下采用在VFC芯片的+15V、-15V电源,对地间DGND增加一个抗干扰电容,母庸置疑此抗干扰电容滤除了电磁干扰和电路中的高次谐波干扰,提高了VFC运行的稳定性。但是,由于此电容筛选不当,往往造成保护装置发生故障甚至误动或拒动,而此故障的表象往往不易被人发现,故障短时间内不能被处理,使一次设备长时间无保护运行,从而严重影响着电网的安全运行。本文根据两次抗干扰电容损坏的处理结果和方法,为保护人员提供了一个处理同类故障的快速便捷的办法。
  
  1异常故障
  
  1.1异常故障1
  
  2002年1月,110kV某变电站预告警铃响,后台机报"110kV备自投异常","数据采集出错"。保护盘上CSB-21A数字式备自投装置面板"告警灯亮,液晶屏显示"CPUcommerr""运行"灯闪烁。
  
  1.2异常故障2
  
  2004年5月,110kV某变电站预告警铃响,后台机报"1#主变保护电源消失",保护盘上CST-231A保护装置面板"运行"灯灭,液晶显示屏无任何显示。
  
  2现场调查处理
  
  2.1异常故障1处理
  
  因以前也出现过数据采集错误的情况,掉闸后重新投入后,就恢复正常,但这次掉闸后投入故障仍不消除。根据保护装置的技术说明书上所说,此故障为CPU板或VFC板有问题,应更换CPU板或VFC板,但现场没有同种型号的VFC板或CPU板。根据技术说明书上图纸和以往的处理故障经验:
  
  ·对所有插件进行外观检查,未发现有开焊及烧灼现象;
  
  ·电源检查:插入全部插件,将电源插件转插出来进行电压测量。
  
  通过测量发现电源的+15V有问题,因保护装置CPU使用的电源为5V,而5V电源正常,基本排除CPU板损坏的可能,用万用表监视住电源插件的d-b-z28对d-b-z26拔出VFC板后,电源插件的+15V电压恢复正常,因此,造成+15V电压为0的短路点就在VFC插件上。
  
  ⑶故障查找及处理:如图1所示,仔细查看模数变换插件原理图,即可发现+15V、-15V对DGND间有一电容,用万用表高阻抗档测量,发现电容两端没有任何充电过程,且阻值为0,说明电容有短路情况,但VFC板的每一个VFC110芯片10脚与14脚之间都焊有电容1个,那么只有焊1个,测1个,最后发现有两个电容击穿短路。更换后,插上VFC板,电源恢复正常的+15V,异常告警消除。装置恢复运行。

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