案例简(jian)介：国家新闻出(chu)版广(guang)电(dian)(dian)总(zong)局2023电(dian)(dian)台自2011年(nian)(nian)3月至(zhi)2014年(nian)(nian)3月发(fa)生(sheng)多次故障动(dong)(dong)作(zuo)，除该变电(dian)(dian)站投运前瑞科派工程(cheng)技术(shu)人员(yuan)(yuan)到现(xian)场配合调试(shi)外，在发(fa)生(sheng)故障动(dong)(dong)作(zuo)期间亦(yi)派工程(cheng)技术(shu)员(yuan)(yuan)于2012年(nian)(nian)和2013年(nian)(nian)到现(xian)场进行了两次技术(shu)诊断分析(xi)和换件处理。现(xian)就现(xian)场故障动(dong)(dong)作(zuo)归(gui)纳整(zheng)理，初步分析(xi)如(ru)下：
; 一、装(zhuang)置(zhi)(zhi)正式送电投运前的不(bu)良存储导致装(zhuang)置(zhi)(zhi)内部芯片(pian)主板相(xiang)关插按(an)件性能(neng)下(xia)降，导致装(zhuang)置(zhi)(zhi)异常。
据了解，2023电台(tai)该批(pi)保护(hu)装(zhuang)置(zhi)是(shi)2009年9月(yue)出(chu)厂(chang)，而(er)现(xian)场拆(chai)开(kai)关柜包装(zhuang)时(shi)间(jian)是(shi)2010年6月(yue)，随(sui)高压开(kai)关柜运抵现(xian)场后，露天存(cun)放时(shi)间(jian)较长，对电子(zi)产品类的微(wei)(wei)(wei)机保护(hu)装(zhuang)置(zhi)没(mei)有适当(dang)的安善存(cun)放。在未(wei)投(tou)运期间(jian)，没(mei)有妥(tuo)善库(ku)存(cun)的随(sui)柜微(wei)(wei)(wei)机保护(hu)装(zhuang)置(zhi)，由于受到海边空气(qi)盐雾、高温和施工现(xian)场灰尘(chen)超标等(deng)环(huan)境因(yin)素的影(ying)响(xiang)，致使微(wei)(wei)(wei)机保护(hu)装(zhuang)置(zhi)中(zhong)芯片主板中(zhong)SST39SF020A芯片与(yu)PLCC44针的座子(zi)等(deng)变形较大(da)，接(jie)触不良和芯片本体性(xing)能下降，从而(er)影(ying)响(xiang)了该批(pi)微(wei)(wei)(wei)机保护(hu)装(zhuang)置(zhi)的性(xing)能。
虽然针对PCB板喷涂(tu)有(you)合格的(de)“三(san)防”油漆，但需要(yao)导(dao)电(dian)的(de)插接片(pian)是不(bu)能外敷三(san)防油漆。因此，不(bu)良的(de)储(chu)存(cun)措施(shi)对微(wei)机保护装置的(de)影响就非常(chang)明显。据(ju)我公司历年统计(ji)，因仓储(chu)条件不(bu)合格而导(dao)致微(wei)机保护装置内(nei)部芯片(pian)导(dao)电(dian)插按件受(shou)控(kong)的(de)工(gong)程，大多发生在盐雾重、化(hua)学污染重和空气潮湿的(de)工(gong)程现(xian)场。例如海(hai)南三(san)亚(ya)海(hai)军(jun)基地，越南雄伟(wei)水电(dian)站。
二、发生瞬时(shi)故(gu)障(zhang)
电缆或架(jia)空(kong)线路(lu)(lu)发(fa)生各种瞬时故(gu)(gu)障(zhang)，导致过流故(gu)(gu)障(zhang)动作(zuo)或线路(lu)(lu)短路(lu)(lu)故(gu)(gu)障(zhang)动作(zuo)（包括(kuo)大电阻(zu)接地短路(lu)(lu)故(gu)(gu)障(zhang)）。此类(lei)故(gu)(gu)障(zhang)跳闸与保护装置的(de)(de)正常(chang)保护动作(zuo)。这(zhei)类(lei)瞬时故(gu)(gu)障(zhang)发(fa)生的(de)(de)原因有(you)几类(lei)：
1、户外(wai)架空线(xian)路发生的(de)(de)(de)因鸟类(lei)、树(shu)枝或(huo)大风导致的(de)(de)(de)短(duan)(duan)时碰撞而发生瞬时短(duan)(duan)路故(gu)障。由(you)雷(lei)电(dian)(dian)引起(qi)的(de)(de)(de)绝(jue)缘(yuan)子表面闪络(luo)、线(xian)路对树(shu)枝放(fang)电(dian)(dian)、大风引起(qi)的(de)(de)(de)短(duan)(duan)时碰线(xian)、通过鸟类(lei)身体的(de)(de)(de)放(fang)电(dian)(dian)等原(yuan)因引起(qi)的(de)(de)(de)短(duan)(duan)路。这类(lei)故(gu)障由(you)继电(dian)(dian)器保(bao)护动作(zuo)断开电(dian)(dian)源后，故(gu)障点的(de)(de)(de)电(dian)(dian)弧自行熄(xi)灭、绝(jue)缘(yuan)强度重新恢复(fu)，故(gu)障自行消除，此(ci)时，若(ruo)重新合(he)上线(xian)路断路器，就能恢复(fu)正常供电(dian)(dian)。
瞬时性故障到底是(shi)跳Ⅰ段(duan)(duan)(duan)(duan)保(bao)(bao)护(hu)还是(shi)Ⅱ段(duan)(duan)(duan)(duan)是(shi)要看具体故障点(dian)的(de)距离，一(yi)段(duan)(duan)(duan)(duan)保(bao)(bao)护(hu)只能保(bao)(bao)护(hu)本线(xian)路全长的(de)50%至80%，二(er)段(duan)(duan)(duan)(duan)保(bao)(bao)护(hu)可以保(bao)(bao)护(hu)本线(xian)路的(de)全长并伸入(ru)下段(duan)(duan)(duan)(duan)线(xian)路，Ⅰ段(duan)(duan)(duan)(duan)与Ⅱ段(duan)(duan)(duan)(duan)的(de)整(zheng)定电流值(zhi)也(ye)不(bu)同，不(bu)对(dui)称故障都会(hui)产生零序分量(liang)，零序保护动(dong)作。要看此(ci)瞬时性故障是(shi)否对(dui)称而(er)言这类(lei)短(duan)障一般都是(shi)短(duan)路(lu)电(dian)流(liu)大(da)，速断动(dong)作故障，故障因(yin)素会(hui)快速消(xiao)除(chu)，不(bu)影(ying)响重合闸送电(dian)。
2、盐(yan)雾闪烁等(deng)瞬时短路故障，这类(lei)故障大多是短路电阻大，一(yi)般容易导致二段等(deng)过(guo)流动(dong)作。
3、电(dian)缆(lan)头或电(dian)缆(lan)绝(jue)缘薄(bo)弱点放电(dian)等瞬时短路(lu)故(gu)障(zhang)。这类(lei)故(gu)障(zhang)也多是短路(lu)电(dian)阻(zu)大的瞬时故(gu)障(zhang)，一般容易导致(zhi)二段等过流动(dong)作(zuo)。
三、变(bian)压器(qi)励磁(ci)涌流(liu)导(dao)致的动作(zuo)跳闸故障(zhang)。
受(shou)励(li)磁电压(ya)的影响，即只要系(xi)统电压(ya)一有变动，励(li)磁电压(ya)受(shou)到影响，就会产(chan)生励(li)磁涌流。
当合上断路器(qi)(qi)给变压(ya)器(qi)(qi)充电(dian)时，有时可(ke)以看到(dao)变压(ya)器(qi)(qi)电(dian)流(liu)表的指针摆得很(hen)大(da)，然后很(hen)快返回(hui)到(dao)正(zheng)常的空载(zai)电(dian)流(liu)值，这(zhei)个(ge)冲击电(dian)流(liu)通(tong)常称之为励磁涌流(liu)。
当励磁(ci)电流大小(xiao)达到或超过(guo)保(bao)(bao)(bao)护(hu)(hu)整定值时，保(bao)(bao)(bao)护(hu)(hu)装(zhuang)置将动作，此(ci)类故(gu)障动作为保(bao)(bao)(bao)护(hu)(hu)装(zhuang)置的正常保(bao)(bao)(bao)护(hu)(hu)动作。
励(li)磁涌(yong)流(liu)特(te)点如下：
1)涌(yong)流含有数值(zhi)很大的(de)高次谐波(bo)分量(主要(yao)是二次和三次谐波(bo))，因(yin)此，励磁涌(yong)流的(de)变化曲线为(wei)尖(jian)顶波(bo)。
2)励磁涌流(liu)的衰减常数与铁芯的饱(bao)(bao)和(he)程度有关，饱(bao)(bao)和(he)越深(shen)，电抗越小，衰减越快。因(yin)此，在(zai)开始瞬间衰减很(hen)快，以后逐渐减慢，经(jing)0.5～1s后其值不超(chao)过(0.25～0.5)In。
3)一般(ban)情(qing)况下(xia)，变压器(qi)容量越(yue)(yue)大，衰(shuai)减(jian)(jian)的(de)(de)持续时间越(yue)(yue)长，但总的(de)(de)趋势是涌流的(de)(de)衰(shuai)减(jian)(jian)速度往往比(bi)短路电(dian)流衰(shuai)减(jian)(jian)慢一些。
4)励(li)磁涌流的数值很大，最(zui)大可(ke)达(da)额定电流的8～10倍。当整定一台断路器(qi)控制一台变(bian)压(ya)器(qi)时(shi)，其速断可(ke)按变(bian)压(ya)器(qi)励(li)磁电流来整定。
变压器的励(li)磁(ci)涌流的危害(hai)
A.励磁涌流引(yin)发变压器(qi)的保护装置误(wu)动作，使变压器(qi)的投运频(pin)频(pin)失败；
B.变压(ya)(ya)器出(chu)线(xian)短路(lu)故(gu)障(zhang)切除时所产生的(de)电(dian)压(ya)(ya)突增，诱发变压(ya)(ya)器保(bao)护误(wu)动作，使变压(ya)(ya)器各侧全部停电(dian)，带不上负(fu)荷；
C.变压器投(tou)产(chan)生的(de)励磁(ci)涌流，将诱发(fa)邻近其他电站等正在运行(xing)的(de)变压器产(chan)生励磁(ci)涌流而误跳闸，造成(cheng)大面积停(ting)电；
D.数值很大的励磁涌(yong)流会导致(zhi)变压器及断路器因电动力过大受损；
; E.励磁涌流中的直流分(fen)量导致(zhi)电流互(hu)感器磁路被过度磁化而大幅(fu)降低(di)测量精(jing)度和继电保护装置的正(zheng)确动作率；
F.励磁涌(yong)流中的(de)大量谐波对电(dian)网电(dian)能质量造(zao)成严重的(de)污染(ran)。
四(si)、长电缆感应(ying)的容性(xing)电流导致的动作跳闸故障。
电(dian)(dian)(dian)缆(lan)长度越长等(deng)值(zhi)电(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)分布越大，就会(hui)具(ju)有(you)越大的放电(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)量。等(deng)值(zhi)电(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)越大，控制(zhi)电(dian)(dian)(dian)缆(lan)就会(hui)越长，电(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)具(ju)有(you)越长的放电(dian)(dian)(dian)时(shi)间，电(dian)(dian)(dian)阻回(hui)路(lu)就越小，则电(dian)(dian)(dian)流衰减(jian)速度也就更加(jia)缓慢。
当容性电流(liu)大(da)小达到或(huo)超过(guo)保(bao)护(hu)(hu)整定值时，保(bao)护(hu)(hu)装置将动作，此类故障为保(bao)护(hu)(hu)装置的(de)正常(chang)动作。
预防(fang)措(cuo)施(shi)：
1.设备到现场(chang)存储条件(jian)应符合要求，若不能及(ji)时投运，应将产品及(ji)时通电，保持(chi)产品在干燥(zao)环境运行(xing)。
2.运行人(ren)员定期巡(xun)视，使用酒精清(qing)理(li)主(zhu)板座子(zi)上的灰尘(chen)与盐雾(wu)等，尤其是芯片座子(zi)的检查，尽可能(neng)减少故(gu)障的发生(sheng)。
更换为新(xin)的芯(xin)(xin)片(pian)主板。现在我公司现在出厂的产(chan)品（含装(zhuang)置主板）均(jun)已采(cai)用此类不带座(zuo)子的贴片(pian)式(shi)芯(xin)(xin)片(pian)，减(jian)少裸(luo)露的接触点。此类新(xin)型芯(xin)(xin)片(pian)自身抗干扰与环境适应能力均(jun)有提高。
3.避免(mian)励磁涌流影响的措施(shi)
3.1控制三(san)相断路(lu)器合闸时间(jian)削弱励磁涌流
变压(ya)器磁通在(zai)合(he)(he)(he)(he)闸(zha)(zha)电(dian)压(ya)角为(wei)(wei)0°时(shi)(shi)(shi)，磁通为(wei)(wei)最大值(zhi)，此时(shi)(shi)(shi)励(li)磁涌流也达到最大值(zhi)。在(zai)合(he)(he)(he)(he)闸(zha)(zha)电(dian)压(ya)角为(wei)(wei)90°时(shi)(shi)(shi)（即电(dian)压(ya)峰(feng)(feng)值(zhi)时(shi)(shi)(shi)）合(he)(he)(he)(he)闸(zha)(zha)，磁通最小(xiao)(xiao)，励(li)磁电(dian)流也最小(xiao)(xiao)，一般不超过额定(ding)电(dian)流的(de)2%-10%。因此，可在(zai)合(he)(he)(he)(he)闸(zha)(zha)角为(wei)(wei)90°（即电(dian)压(ya)峰(feng)(feng)值(zhi)时(shi)(shi)(shi)）时(shi)(shi)(shi)合(he)(he)(he)(he)闸(zha)(zha)，来(lai)消(xiao)弱励(li)磁涌流。经仿真计(ji)算(suan)可知，合(he)(he)(he)(he)闸(zha)(zha)时(shi)(shi)(shi)间分散度为(wei)(wei)0.5ms 的(de)情(qing)况下，励(li)磁涌流的(de)幅值(zhi)与三相(xiang)(xiang)随机(ji)合(he)(he)(he)(he)闸(zha)(zha)相(xiang)(xiang)比，减少(shao)了94.4%。随着(zhe)控制(zhi)开关合(he)(he)(he)(he)闸(zha)(zha)时(shi)(shi)(shi)间技术(shu)的(de)不断发展，此种方法是(shi)最易实现的(de)方法。
3.2 修改保护整(zheng)定值躲开励磁涌流。
4.加强一次设(she)备与(yu)外部输电(dian)线路的巡视，防(fang)止(zhi)外来(lai)因素的干扰。
5.对于控(kong)制电(dian)缆(lan)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)布(bu)电(dian)容来说，第(di)一(yi)，要尽(jin)可能(neng)将二次(ci)电(dian)缆(lan)的(de)(de)长度控(kong)制在一(yi)定长度范围内，原则上不宜超过400m。第(di)二，不同用途的(de)(de)电(dian)缆(lan)应分(fen)(fen)(fen)开布(bu)置(zhi)，以减少分(fen)(fen)(fen)布(bu)电(dian)容效应。另外，可以通(tong)过光纤通(tong)道(dao)传送跳闸信(xin)号，以消(xiao)除电(dian)缆(lan)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)布(bu)电(dian)容效应（已(yi)在智能(neng)化变电(dian)站(zhan)中实(shi)现(xian)）。
由(you)于变电(dian)站基建(jian)完(wan)成(cheng)后(hou)，二次电(dian)缆(lan)(lan)长(zhang)度也(ye)随之确定下来，基本上不可改变，因(yin)此(ci)要(yao)改变电(dian)缆(lan)(lan)对地分布电(dian)容值的(de)(de)(de)大小(xiao)是(shi)比(bi)较困难(nan)的(de)(de)(de)。另一个有效的(de)(de)(de)防(fang)范措施(shi)(shi)是(shi)提高光耦或继(ji)电(dian)器的(de)(de)(de)动作(zuo)(zuo)电(dian)压(ya)。具体(ti)的(de)(de)(de)实施(shi)(shi)办法(fa)是(shi)对重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)开入或出口回路加装大功(gong)率中(zhong)间继(ji)电(dian)器，并保证中(zhong)间继(ji)电(dian)器动作(zuo)(zuo)时间小(xiao)于20ms。只要(yao)选择合适的(de)(de)(de)动作(zuo)(zuo)功(gong)率，就完(wan)全可以防(fang)止(zhi)保护(hu)装置误开入、误动作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)发生。
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