M—PACT5000A断路器误跳分析及防范措施

张积鹏+++刘一峰

摘 要：M-PACT5000A空气断路器投运后，在启动大负荷时经常发生误跳，导致主要负荷段失电。为此分析断路器误跳原因，对可能引起误跳的地方采取防范措施。使M-PACT5000A空气断路器能够安全稳定运行。

关键词：断路器；误跳；分析；防范措施

前言

某电厂空冷配电室、锅炉PC A、B段进线开关、输煤锅炉PC A、B进线开关及联络开关采用上海某公司生产的M-PACT5000A空气断路器，断路器保护配置为M-PRO18，该产品适用于交流50Hz，额定电压690V，最高电压1000V，额定电流5000A的电力系统中。最近却发生了多次因为启动大负荷导致的M-PACT5000A空气断路器误跳事情。

1 事件经过

2010年7月10日，某电厂#1机组电动给水泵B试运行，电机启动过程中锅炉PC B段进线开关跳闸。事后检查锅炉PC B段上级10kV高压侧开关处于合位，无保护动作信号；锅炉PC B段低压侧进线开关跳闸，保护模块M-PRO18无任何保护动作信息。初步判断为外部干扰导致保护误动。以下为M-PACT5000A空气断路器误跳记录；

2 原因分析

由于M-PACT5000A空气断路器多次误跳，现象集中，鉴于#1机组锅炉PC进线开关误跳次数多所有以此为例分析原因。由图1可以看出造成锅炉PC进线开关误动的可能性有以下几种：

（1）由于DCS的SOE没有完全投入，所以无法判断是否DCS发信号导致开关跳闸。所以第一种可能DCS回路误发信号或者受到干扰。

（2）高压保护动作联跳低压侧开关和高压开关节点联跳低压侧开关回路受到干扰。

（3）开关保护模块M-PRO18受到干扰。

图1

3 防范措施

针对以上可能存在的跳闸原因采取以下处理措施：

3.1 DCS回路误发或受到干扰

3.1.1 热工在DCS跳闸线圈接自保持回路，若是DCS发的信号导致开关跳闸，跳闸继电器就会自保持。通过试验跳闸不是DCS回路误发信号导致。

3.1.2 检查DSC电缆屏蔽接线良好。启动大负荷时用电量分析仪对跳闸回路进行多次录波监视，看233和202之间是否有干扰电压进入跳闸回路。录波图如图2所示。其中Ua3为锅炉PC A段进线开关、Uc3为锅炉PC B段进线开关。从多次录波可以看出跳闸回路电压基本没有变化。排除DCS回路受到干扰跳闸的可能。

3.2 高压保护动作联跳低压侧开关和高压开关节点联跳低压侧开关回路是否受到干扰。由于锅炉PC进线开关二次电缆和10kV一次电缆一起敷设到锅炉PC段，电机启动过程中厂用母线电压由10kV最低降到8.7kV有可能二次跳闸回路受到干扰跳闸。采取措施是在跳闸回路中加入以中间继电器KC，提高跳闸回路的动作电压，以便躲过启动大负荷时由于母线电压波动大对二次回路的干扰。改造后电路图如图3。

图3

加入中间继电器KC后如果回路有干扰必须超过中间继电器KC的动作电压60V，才能够跳闸。改造后观察断路器仍然误跳。说明真正的干扰回路不是这条回路。

3.3 开关保护模块M-PRO18受到干扰。保护模块有自己的动作执行机构，动作后直接动作开关机构跳闸，而不是启动跳闸线圈去跳闸。保护模块M-PRO18保护模块接线图如图4所示。

图4

从图纸可以看出保护模块对外连线只有24V电源模块。CT回路在开关内部受干扰的可能性较小，其它的都是柜内配线和保护模块没有电的联系。24V电源是弱电容易受到干扰，加上24V电源线没有用双绞线和屏蔽线而是普通的单芯软铜线，实际接线24V电源线又紧靠400V母线，增大了受干扰的几率。为了验证开关误跳是否由保护模块24V电源进线引起：

（1）在启动大负荷时拆除保护模块的24V电源，此时保护模块无电源不工作。试验证明开关不误跳。事实说明开关误跳的确由保护模块引起。

（2）为了观察启动大负荷时对24V电源进线到底有多大影响。在启动大负荷时对其进行多次录波。最典型干扰录波图如图5所示。

图5

由图5可见在启动大负荷时的确在24V电源线中存在很高的干扰电压，最高时由-24V越变到+25V左右。

（3）将24V电源进线改为屏蔽线。由于两端接地对减少暂态电压影响效果最好，所以屏蔽线采用两端接地。改造后启动动大负荷，同时对24V电源进线进行录波。录波图如图6所示。

由图6可见在启动大负荷时24V电源线中几乎没有干扰电压。

根据试验结果对全公司23台M-PACT5000A空气断路器保护模块24V电源进线进线更换。全部采用屏蔽电缆并且屏蔽层两端接地。更换结束后经过长时间的运行观察，在启动大负荷时M-PACT5000A空气断路器再也没有发生误跳闸，说明对于降低暂态电压干扰屏蔽层双端接地是非常有效地的措施。

4 结束语

随着微机型保护的广泛应用，电磁干扰对微机型保护装置的影响应该引起继电保护人员的足够重视。通过对M-PACT5000A空气断路器误跳原因的分析和处理，表明国外保护装置在自身抗干扰设计上仍需进一步提高，同时继电保护人员也应该严把基建施工关。对需要使用屏蔽电缆的地方一定按要求严格执行。这样才能保证设备的安全稳定运行。endprint

摘 要：M-PACT5000A空气断路器投运后，在启动大负荷时经常发生误跳，导致主要负荷段失电。为此分析断路器误跳原因，对可能引起误跳的地方采取防范措施。使M-PACT5000A空气断路器能够安全稳定运行。

关键词：断路器；误跳；分析；防范措施

前言

某电厂空冷配电室、锅炉PC A、B段进线开关、输煤锅炉PC A、B进线开关及联络开关采用上海某公司生产的M-PACT5000A空气断路器，断路器保护配置为M-PRO18，该产品适用于交流50Hz，额定电压690V，最高电压1000V，额定电流5000A的电力系统中。最近却发生了多次因为启动大负荷导致的M-PACT5000A空气断路器误跳事情。

1 事件经过

2010年7月10日，某电厂#1机组电动给水泵B试运行，电机启动过程中锅炉PC B段进线开关跳闸。事后检查锅炉PC B段上级10kV高压侧开关处于合位，无保护动作信号；锅炉PC B段低压侧进线开关跳闸，保护模块M-PRO18无任何保护动作信息。初步判断为外部干扰导致保护误动。以下为M-PACT5000A空气断路器误跳记录；

2 原因分析

由于M-PACT5000A空气断路器多次误跳，现象集中，鉴于#1机组锅炉PC进线开关误跳次数多所有以此为例分析原因。由图1可以看出造成锅炉PC进线开关误动的可能性有以下几种：

（1）由于DCS的SOE没有完全投入，所以无法判断是否DCS发信号导致开关跳闸。所以第一种可能DCS回路误发信号或者受到干扰。

（2）高压保护动作联跳低压侧开关和高压开关节点联跳低压侧开关回路受到干扰。

（3）开关保护模块M-PRO18受到干扰。

图1

3 防范措施

针对以上可能存在的跳闸原因采取以下处理措施：

3.1 DCS回路误发或受到干扰

3.1.1 热工在DCS跳闸线圈接自保持回路，若是DCS发的信号导致开关跳闸，跳闸继电器就会自保持。通过试验跳闸不是DCS回路误发信号导致。

3.1.2 检查DSC电缆屏蔽接线良好。启动大负荷时用电量分析仪对跳闸回路进行多次录波监视，看233和202之间是否有干扰电压进入跳闸回路。录波图如图2所示。其中Ua3为锅炉PC A段进线开关、Uc3为锅炉PC B段进线开关。从多次录波可以看出跳闸回路电压基本没有变化。排除DCS回路受到干扰跳闸的可能。

3.2 高压保护动作联跳低压侧开关和高压开关节点联跳低压侧开关回路是否受到干扰。由于锅炉PC进线开关二次电缆和10kV一次电缆一起敷设到锅炉PC段，电机启动过程中厂用母线电压由10kV最低降到8.7kV有可能二次跳闸回路受到干扰跳闸。采取措施是在跳闸回路中加入以中间继电器KC，提高跳闸回路的动作电压，以便躲过启动大负荷时由于母线电压波动大对二次回路的干扰。改造后电路图如图3。

图3

加入中间继电器KC后如果回路有干扰必须超过中间继电器KC的动作电压60V，才能够跳闸。改造后观察断路器仍然误跳。说明真正的干扰回路不是这条回路。

3.3 开关保护模块M-PRO18受到干扰。保护模块有自己的动作执行机构，动作后直接动作开关机构跳闸，而不是启动跳闸线圈去跳闸。保护模块M-PRO18保护模块接线图如图4所示。

图4

从图纸可以看出保护模块对外连线只有24V电源模块。CT回路在开关内部受干扰的可能性较小，其它的都是柜内配线和保护模块没有电的联系。24V电源是弱电容易受到干扰，加上24V电源线没有用双绞线和屏蔽线而是普通的单芯软铜线，实际接线24V电源线又紧靠400V母线，增大了受干扰的几率。为了验证开关误跳是否由保护模块24V电源进线引起：

（1）在启动大负荷时拆除保护模块的24V电源，此时保护模块无电源不工作。试验证明开关不误跳。事实说明开关误跳的确由保护模块引起。

（2）为了观察启动大负荷时对24V电源进线到底有多大影响。在启动大负荷时对其进行多次录波。最典型干扰录波图如图5所示。

图5

由图5可见在启动大负荷时的确在24V电源线中存在很高的干扰电压，最高时由-24V越变到+25V左右。

（3）将24V电源进线改为屏蔽线。由于两端接地对减少暂态电压影响效果最好，所以屏蔽线采用两端接地。改造后启动动大负荷，同时对24V电源进线进行录波。录波图如图6所示。

由图6可见在启动大负荷时24V电源线中几乎没有干扰电压。

根据试验结果对全公司23台M-PACT5000A空气断路器保护模块24V电源进线进线更换。全部采用屏蔽电缆并且屏蔽层两端接地。更换结束后经过长时间的运行观察，在启动大负荷时M-PACT5000A空气断路器再也没有发生误跳闸，说明对于降低暂态电压干扰屏蔽层双端接地是非常有效地的措施。

4 结束语

随着微机型保护的广泛应用，电磁干扰对微机型保护装置的影响应该引起继电保护人员的足够重视。通过对M-PACT5000A空气断路器误跳原因的分析和处理，表明国外保护装置在自身抗干扰设计上仍需进一步提高，同时继电保护人员也应该严把基建施工关。对需要使用屏蔽电缆的地方一定按要求严格执行。这样才能保证设备的安全稳定运行。endprint

摘 要：M-PACT5000A空气断路器投运后，在启动大负荷时经常发生误跳，导致主要负荷段失电。为此分析断路器误跳原因，对可能引起误跳的地方采取防范措施。使M-PACT5000A空气断路器能够安全稳定运行。

关键词：断路器；误跳；分析；防范措施

前言

某电厂空冷配电室、锅炉PC A、B段进线开关、输煤锅炉PC A、B进线开关及联络开关采用上海某公司生产的M-PACT5000A空气断路器，断路器保护配置为M-PRO18，该产品适用于交流50Hz，额定电压690V，最高电压1000V，额定电流5000A的电力系统中。最近却发生了多次因为启动大负荷导致的M-PACT5000A空气断路器误跳事情。

1 事件经过

2010年7月10日，某电厂#1机组电动给水泵B试运行，电机启动过程中锅炉PC B段进线开关跳闸。事后检查锅炉PC B段上级10kV高压侧开关处于合位，无保护动作信号；锅炉PC B段低压侧进线开关跳闸，保护模块M-PRO18无任何保护动作信息。初步判断为外部干扰导致保护误动。以下为M-PACT5000A空气断路器误跳记录；

2 原因分析

由于M-PACT5000A空气断路器多次误跳，现象集中，鉴于#1机组锅炉PC进线开关误跳次数多所有以此为例分析原因。由图1可以看出造成锅炉PC进线开关误动的可能性有以下几种：

（1）由于DCS的SOE没有完全投入，所以无法判断是否DCS发信号导致开关跳闸。所以第一种可能DCS回路误发信号或者受到干扰。

（2）高压保护动作联跳低压侧开关和高压开关节点联跳低压侧开关回路受到干扰。

（3）开关保护模块M-PRO18受到干扰。

图1

3 防范措施

针对以上可能存在的跳闸原因采取以下处理措施：

3.1 DCS回路误发或受到干扰

3.1.1 热工在DCS跳闸线圈接自保持回路，若是DCS发的信号导致开关跳闸，跳闸继电器就会自保持。通过试验跳闸不是DCS回路误发信号导致。

3.1.2 检查DSC电缆屏蔽接线良好。启动大负荷时用电量分析仪对跳闸回路进行多次录波监视，看233和202之间是否有干扰电压进入跳闸回路。录波图如图2所示。其中Ua3为锅炉PC A段进线开关、Uc3为锅炉PC B段进线开关。从多次录波可以看出跳闸回路电压基本没有变化。排除DCS回路受到干扰跳闸的可能。

3.2 高压保护动作联跳低压侧开关和高压开关节点联跳低压侧开关回路是否受到干扰。由于锅炉PC进线开关二次电缆和10kV一次电缆一起敷设到锅炉PC段，电机启动过程中厂用母线电压由10kV最低降到8.7kV有可能二次跳闸回路受到干扰跳闸。采取措施是在跳闸回路中加入以中间继电器KC，提高跳闸回路的动作电压，以便躲过启动大负荷时由于母线电压波动大对二次回路的干扰。改造后电路图如图3。

图3

加入中间继电器KC后如果回路有干扰必须超过中间继电器KC的动作电压60V，才能够跳闸。改造后观察断路器仍然误跳。说明真正的干扰回路不是这条回路。

3.3 开关保护模块M-PRO18受到干扰。保护模块有自己的动作执行机构，动作后直接动作开关机构跳闸，而不是启动跳闸线圈去跳闸。保护模块M-PRO18保护模块接线图如图4所示。

图4

从图纸可以看出保护模块对外连线只有24V电源模块。CT回路在开关内部受干扰的可能性较小，其它的都是柜内配线和保护模块没有电的联系。24V电源是弱电容易受到干扰，加上24V电源线没有用双绞线和屏蔽线而是普通的单芯软铜线，实际接线24V电源线又紧靠400V母线，增大了受干扰的几率。为了验证开关误跳是否由保护模块24V电源进线引起：

（1）在启动大负荷时拆除保护模块的24V电源，此时保护模块无电源不工作。试验证明开关不误跳。事实说明开关误跳的确由保护模块引起。

（2）为了观察启动大负荷时对24V电源进线到底有多大影响。在启动大负荷时对其进行多次录波。最典型干扰录波图如图5所示。

图5

由图5可见在启动大负荷时的确在24V电源线中存在很高的干扰电压，最高时由-24V越变到+25V左右。

（3）将24V电源进线改为屏蔽线。由于两端接地对减少暂态电压影响效果最好，所以屏蔽线采用两端接地。改造后启动动大负荷，同时对24V电源进线进行录波。录波图如图6所示。

由图6可见在启动大负荷时24V电源线中几乎没有干扰电压。

根据试验结果对全公司23台M-PACT5000A空气断路器保护模块24V电源进线进线更换。全部采用屏蔽电缆并且屏蔽层两端接地。更换结束后经过长时间的运行观察，在启动大负荷时M-PACT5000A空气断路器再也没有发生误跳闸，说明对于降低暂态电压干扰屏蔽层双端接地是非常有效地的措施。

4 结束语

随着微机型保护的广泛应用，电磁干扰对微机型保护装置的影响应该引起继电保护人员的足够重视。通过对M-PACT5000A空气断路器误跳原因的分析和处理，表明国外保护装置在自身抗干扰设计上仍需进一步提高，同时继电保护人员也应该严把基建施工关。对需要使用屏蔽电缆的地方一定按要求严格执行。这样才能保证设备的安全稳定运行。endprint