抗干擾電容引起的保護(hù)故障

多微機(jī)保護(hù)的模數(shù)變換回路采用了電壓頻率變換器(VFC)技術(shù)，為了提高VFC的抗干擾性能，多數(shù)情況下采用在VFC芯片的+15V、-15V電源，對(duì)地間DGND增加一個(gè)抗干擾電容，母庸置疑此抗干擾電容濾除了電磁干擾和電路中的高次諧波干擾，提高了VFC運(yùn)行的穩(wěn)定性。但是，由于此電容篩選不當(dāng)，往往造成保護(hù)裝置發(fā)生故障甚至誤動(dòng)或拒動(dòng)，而此故障的表象往往不易被人發(fā)現(xiàn)，故障短時(shí)間內(nèi)不能被處理，使一次設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間無(wú)保護(hù)運(yùn)行，從而嚴(yán)重影響著電網(wǎng)的安全運(yùn)行。本文根據(jù)兩次抗干擾電容損壞的處理結(jié)果和方法，為保護(hù)人員提供了一個(gè)處理同類(lèi)故障的快速便捷的辦法。

1、異常故障

1.1 異常故障1

2002年1月，110kV某變電站預(yù)告警鈴響，后臺(tái)機(jī)報(bào)“110 kV備自投異?！保皵?shù)據(jù)采集出錯(cuò)”。保護(hù)盤(pán)上CSB-21A數(shù)字式備自投裝置面板“告警燈亮，液晶屏顯示”CPU comm err運(yùn)行燈閃爍。

1.2 異常故障2

2004年5月，110 kV某變電站預(yù)告警鈴響，后臺(tái)機(jī)報(bào)“1#主變保護(hù)電源消失”，保護(hù)盤(pán)上CST-231A保護(hù)裝置面板“運(yùn)行”燈滅，液晶顯示屏無(wú)任何顯示。

2、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查處理

1 異常故障1處理

因以前也出現(xiàn)過(guò)數(shù)據(jù)采集錯(cuò)誤的情況，掉閘后重新投入后，就恢復(fù)正常，但這次掉閘后投入故障仍不消除。根據(jù)保護(hù)裝置的技術(shù)說(shuō)明書(shū)上所說(shuō)，此故障為CPU板或VFC板有問(wèn)題，應(yīng)更換CPU板或VFC板，但現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有同種型號(hào)的VFC板或CPU板。根據(jù)技術(shù)說(shuō)明書(shū)上圖紙和以往的處理故障經(jīng)驗(yàn)：

對(duì)所有插件進(jìn)行外觀(guān)檢查，未發(fā)現(xiàn)有開(kāi)焊及燒灼現(xiàn)象;

電源檢查：插入全部插件，將電源插件轉(zhuǎn)插出來(lái)進(jìn)行電壓測(cè)量

⑶故障查找及處理：仔細(xì)查看模數(shù)變換插件原理圖，即可發(fā)現(xiàn)+15V、-15 V對(duì)DGND間有一電容，用萬(wàn)用表高阻抗檔測(cè)量，發(fā)現(xiàn)電容兩端沒(méi)有任何充電過(guò)程，且阻值為0，說(shuō)明電容有短路情況，但VFC板的每一個(gè)VFC110芯片10腳與14腳之間都焊有電容1個(gè)，那么只有焊1個(gè)，測(cè)1個(gè)，最后發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)電容擊穿短路。更換后，插上VFC板，電源恢復(fù)正常的+15 V，異常告警消除。裝置恢復(fù)運(yùn)行。

2 異常故障2處理

因CST-231A保護(hù)裝置故障后，液晶屏無(wú)顯示，所有指示燈滅，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，首先判斷是裝置電源損壞了。

⑴將電源插件轉(zhuǎn)插出來(lái)后，測(cè)量輸出電壓+15 V、-15 V、+5 V均為0，輸入電壓為220 V，是電源壞了，還是其它插件內(nèi)部短路，引起電源件保護(hù)動(dòng)作，需查清。

⑵拔出所有插件，逐一進(jìn)行外觀(guān)檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)短路燒灼痕跡，印刷板正常。

⑶不急于更換電源插件，防止內(nèi)部有短路，再次造成新的電源損壞，在拔出所有插件，保留轉(zhuǎn)插電源板，接電，測(cè)試各輸出電壓+15 V、-15 V、+5 V恢復(fù)正常，說(shuō)明電源插件良好未損壞。

⑷逐一推入VFC板、CPU板、跳閘板、信號(hào)板，并逐一斷電接電，監(jiān)視輸出電壓的測(cè)點(diǎn)，當(dāng)推入VFC板給裝置接電后，各輸出電壓+15 V、-15 V、+5 V均為0，液晶屏無(wú)顯示，可以斷定VFC板內(nèi)部短路造成電源板內(nèi)部保護(hù)電路動(dòng)作，電源插件保護(hù)動(dòng)作關(guān)閉電源。

⑷故障查找及處理同2.1中的⑶一樣，損壞電容元件1個(gè)，更換后，插上VFC板“運(yùn)行”燈指示正常，液晶屏顯示正常，裝置恢復(fù)運(yùn)行。

3、故障分析

模數(shù)變換插件在d-b-z18對(duì)d-b-z16間(+15 V)，d-b-z14對(duì)d-b-z16間(-15 V)并聯(lián)抗干擾電容，對(duì)提高數(shù)據(jù)采集的正確性及抗干擾性起到了不容置疑的作用，但兩次裝置異常故障均出現(xiàn)在同一塊板上，同一類(lèi)型的電容元件上，而發(fā)生的現(xiàn)象兩次不同，一次為可以發(fā)出報(bào)告，一次電壓全無(wú)，說(shuō)明電容元件發(fā)生短路后，一次電源插件的內(nèi)部過(guò)流保護(hù)未動(dòng)作，一次電源插件的內(nèi)部過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，但電源內(nèi)部的保護(hù)過(guò)流動(dòng)作定值未做過(guò)試驗(yàn)，不便論述。這里反映出三個(gè)問(wèn)題：

抗干擾電容篩選不當(dāng)，耐壓水平較低;

電源插件的過(guò)流保護(hù)存在著過(guò)流定值不一的問(wèn)題;

采用電容器作為抗干擾措施簡(jiǎn)單實(shí)用，但也反映了它的弱點(diǎn)。

4、防范措施

根據(jù)這兩次的故障現(xiàn)象和處理方法，我們對(duì)保護(hù)人員進(jìn)行了培訓(xùn)，并備好質(zhì)量可靠的電容元件，以便發(fā)生類(lèi)似的故障時(shí)，迅速快捷的處理。

對(duì)采用此種抗干擾措施的保護(hù)裝置，聯(lián)系生產(chǎn)廠(chǎng)家，咨詢(xún)電容器元件的質(zhì)量情況，有必要的話(huà)，對(duì)此VFC插件進(jìn)行更換。

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（責(zé)任編輯：中大編輯）

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