关于某风电场断路器频繁跳闸事件的分析与处理
武艾萍
（杭洲琥珀蓝天天然气发电有限公司，浙江杭州311108）
况、各部位及附件运行情况、发生疏闹后的状态、相关保护装置配置等情况入手，结合能引起跳 摘要：文中通过对某风电场箱变低压侧断路器频繁跳闸事件的归纳整理，从检查设备概闻的不同因素层层深入分析，并借助相关专业仅器，进行不同的试验最终得出了解决此问题的方法.为今后解决同类问题提供一些借鉴.最后也提出了从解决问题的过程中带给我们的一点启发.
关键词：风电场：断路器：频繁现网
中图分类号：TN929.1 文献标志码：B 文章编号：1009-3230（2016）07-0050-05
Analysis andProcessingofaWindBreakerFrequentTripEvent
WU Ai - ping
(Hangzhou Amber Blue Sky Natural Gas Power Generation Co. Ltd. Hangzhou 311108 China)
Abstract : This article through to a wind farm change low voltage side circuit breaker bex frequenttrip generalization of events from check the running status of equipment parts and accessories afertripping status related protection device configuration and so on and so foth the binding energy cause tripping layer upon layer the thorough analysis of different factors and with the aid of relatedinstruments finally it is concluded that the diffrent experiment methods to solve this problem. Thereare some references for solving the similar problems. Finally also put forward from the process to solvethe problem a little inspiration to us.
Key words; Wind power; Cireuit breaker; Frequent trip
型 号 MT10H13P D/0 MIC2.0A新定电流 n = 100A脱扣控制单元 额定电压 Ue =690V Microlopic2. 0A基本型二段保护，即过我和时短路保保护配置 护附 件 MX、1个合网线图XF.门框、二次端子差 零电动储能机构MCH.1个分卧线图
0引言
某风力发电场位于东海海岛上，总装机容量25.5MW，共安装34台750kW的风力发电机组.风力发电机出口电压为690V：每台风机配置一座箱式变电站，箱变高压侧为10kV.
箱变低压侧断路器相关参数如下：
控制单元参数定义：Ir一长延时电流设定：tr-长延时跳闸延时（对应6xIr）；Isd-瞬时脱扣电流；tsd-瞬时保护时间延时，固定延时20ms.
控制单元面板上方设置有IrIsd、ApLED以及”test/reset”按钮.
低压开关柜上同时配置有南京中德NSC651现地保护测控装置.装置作为箱式变的主保护，
④中德保护装置面板指示：“运行”指示灯闪烁RXDI指示灯亮D13指示灯不亮 D11、D12、D18指示灯亮
③面板上红色复位按钮弹出；
具有三段式定时限过电流保护、过压/欠压、过频/低频、非电量保护、PT断线检测等功能.
1断路器运行及未发电发生跳闸
断路器长期以来在风力发电机并网过程中、在正常发电运行过程中以及在未发电、未并网的状态下都会发生跳闸.并且问题存在已久，严重影响着机组的稳定运行；同时也造成了发电量的巨大损失，给企业的经济收入带来了严重负面影响.因此解决这个问题就迫在眉睫.
#风机箱变断路器跳闸后的情况有
①Ap指示灯亮，按下'test/reset’按钮后指示灯熄灭：
跳闸后后台监控上显示风机故障报文如下：电网频率高、缺相、电压低、电网频率低、风机控制柜控制系统电压由380V变为0V.未跳闸及发生跳闸的断路器现场情况分别表现为：
②门框上红色复位按钮弹出；
③控制单元参数设定：Ir=0.95In，tr=1s（@6lr) Isd = 8lr.
同时也存在以下两种情况：
1.12015/9/27日下午28#风机箱变低压侧断路 器在正常运行状态下现场情况
（1）未发生跳闸，但出现LED灯有指示的断
①按下‘test/reset'按钮后，Ap指示灯不亮②中德保护装置面板指示（如图1所示）：③“运行”指示灯闪烁RXD1指示灯亮D11、D12、D13D18指示灯亮.
①2015/10/23日12#风机箱变断路器控制单元上Isd指示灯亮，13#风机Ap指示灯亮.于当日手动复位后熄灭（复位当时风机处于发电态）.门框上红色复位按钮未弹出.12#控制单元参数设定：Ir=0.9In，tr=1s（@6lr），Isd=8lr.13#控制单元参数设定：Ir=0.95In，tr=1s（@6lr），lsd=8lr.
②2015/10/25日-10/29日4#、5#风机箱变断路器控制单元上Ap指示灯亮，于当日手动复位后熄灭（复位当时风机处于未发电态）.门框上红色复位按钮未弹出.
图1中德保护装置面板指示
2反复出现LED灯有指示的断路器
1.22015/9/27日下午15：05分29#风机箱变低 压侧断路器跳闸现场情况
2015/11/3日4#7#风机箱变断路器控制单元上Ap指示灯亮，于当日手动复位后熄灭（复位当时断路器处于合位）.门框上红色复位按钮未弹出.2015/11/4日4#风机箱变断路器发生跳闸.
①风力发电机处于未发电未并网状态下；
②Micrologic2.0A控制单元面板上Ir、Isd、ApLED指示灯均未亮，当按下‘test/reset'按钮后，Ap指示灯闪亮，松开后熄灭；
针对以上出现的问题，在现场检查过程中首
先对部分断路器控制单元参数设定进行了观察，记录了以下数据：
①20=、21#风机控制单元参数：Ir=0.95In，Isd = 51r tr = 1s( @ 6lr)
②16=风机控制单元参数：Ir=0.95In，Isd=6lr tr = 1s(@ 6lr)
③6#风机控制单元参数：Ir=0.95In，Isd=6lr tr = 1s(@ 6lr)
④7#风机控制单元参数：lr=0.9ln，lsd=5lr，tr = 1s( @ 6lr)
28#风机控制单元参数：Ir=0.951n，Isd=5lr tr = 1s( @ 6lr)
629#风机控制单元参数：Ir=0.95ln，Isd=5lr tr = 1s( @ 6lr)
欠压脱扣保护作为断路器的常规保护一般配置的都有.为了检验上述频繁跳闸是否因欠压面脱扣进行了以下试验：断开该断路器，并将箱变高压侧负荷开关置分闸位置，通过手动储能手柄储能再次进行合闸，结果能正常合闸.因此说明该断路器本身不带欠压脱扣器.因为若带欠压脱扣器，那么在断路器处于全部失压的情况下，欠压脱扣线圈得不到电是无法合上闸的.所以该跳闸并非因欠压保护动作造成.
28#风机箱变低压侧断路器在按下test/reset'按钮后出现Ap指示灯不亮的情况.由于test/reset'是电池检测/故障复位按钮，当按下‘test/reset'按钮后出现LED指示灯不亮的情况，有两种可能原因：电池没电或是控制回路出现故障.因为在正常分、合闸的情况下，按下‘test/re-set'按钮，三个LED指示灯均会亮.取下控制单元背部的电池经检查电池的规格为：3.6V.1/2AA，电池电压只有1~1.08V，说明电池电量已基本耗尽.控制单元内部电池主要功能为故障指示灯及控制单元内部芯片、日期显示等提供电源.
正常使用情况下电池寿命一般为10年，面目前该风电场已投运接近10年时间，所以可以判断确实需要史换电池.
根据断路器控制回路原理图分析，分间回路中引人了箱变重瓦斯跳闸和油温高跳闸接点.结合图纸找出了对应的接点回路编号，在NSC651现地保护测控装置上用短接线短接两幅跳闸接点，结果断路器均能跳闸.由于在模拟保护动作前断路器处于正常运行状态，箱变温度正常，瓦斯继电器内部正常：发生频繁跳闸后箱变也无异常情形，由此可以说明中德保护装置运行可靠，频发跳闸并非因保护装置动作而造成.通过对断路器进行拆解，认识了其内部结构，其本体也装有一个跳闸线圈.此线圈的动作是由控制单元所控制的.控制单元为保护电力系统和负荷面设计，报警信号编程并远程显示电流、电压、频率、电能和电能质量的测定，优化供电连续性和能量管理.在MIC控制单元中采用一种ASIC的电子元件，它集中了保护功能，以保证断路器具有高度可靠性和抗干扰能力.
结合以上分析，我们可以得出解决该断路器频繁跳闸这一问题可以采取以下三个措施：
（1）适当调整控制单元的相关参数：定期检查控制单元内置电池，对电量耗尽的电池及时更换，以确保控制单元正常连续工作：例如上文中提及了控制单元参数整定，可结合实际运行情况，将有些断路器的瞬时脱扣电流Isd调大一档.因为瞬时脱扣电流保护也可以称为电流速断保护，通常它的电流的整定值要比延时型的过电流保护设定的电流动作值要大很多.电流速断保护的动作值是按避开预定点的最大短路电流整定的，面过电流保护的动作电流则是按躲过最大负荷电流整定的，其整定值远大于最大负荷电流.这一点也可以从二者的整定计算公式上看出：
过流保护整定值：
(1)
速断保护定值：
(2)
图2控制单元上部端子接线图
式中：K为保护装置的可靠系数（1.2~1.3）：K为接线系数；K，为电流互感器变比；K为继电器的返回系数，一般取0.85~0.9；1为最大负荷电流，一般取变压器额定电流；线路末端最大电流，即三相金属接地电流稳定值（A）.结合该断路器铭牌参数额定电流le为1000A，额定短路耐受电流lcw为65KA/1s，因此可以明显看出1<< 圈3控制单元下部端子接线图 下部8、9号端子分别接至开关本体内A、C相电流互感器引出端子.每相电流互感器有6个引出接线端子，如图4所示. （2）利用专业设备一断路器测试箱对控制单元进行逐只检测排查，对初始识别异常，检测无法通过的控制单元进行更换处理；MT断路器全功能测试箱作为一种专业检测设备，具有测试控制单元和断路器的连接及断路器的机械动作、控制单元检测、控制单元的脱扣曲线检验、区域选择性联锁接线等功能.因此可以利用测试箱对控制单元进行检测，选出初始识别异常（原因之一为内电路存在故障）、检测无法通过的控制单元.购置新的控制单元，对存在故障的控制单元进行更换，然后投人运行严密观察断路器是否还会出现频繁跳闸，以更好的找出原因所在.通过连续儿个月的运行考验，更换控制模块后的断路器没有发生过跳闸. 图4CT引出接线端子图 从控制单元接线图可以看出，如果断路器本体跳闸线圈得电其也会脱扣.所以将很有必要对控制单元的性能进行进一步检测和试验.MIC控制单元装备了数字式LCD显示屏，同简单导航键相结合，可直接读取和整定参数.当断路器空载或其负荷电流小于20%In时，LCD屏无显示；此时若闭合断路器且负荷电流大于20%lm即可显示.由于负荷电流不稳定，忽大忽小，且A型控制单元主要通过内置电流互感器取电流信号，因 （3）对断路器控制单元进行技改，从低压开关柜内部端子排上取24VDC电源引I入F2、F1-端子.以使控制单元运行工况稳定.控制单元接线如下图示. 控制单元上部端子接线（如图2所示）. 控制单元下部端子接线（如图3所示）. 工况不稳定这一状况，同时为了验证这种时有时无的”冲击”电流对处于正常运行中的控制单元是否存在干扰导致其误动作而造成断路器频繁跳闸这一猜想；在现场找出了一台备用断路器，手动储能后合上断路器.从控制单元上部端子F2、F1-处（如上图示）引出两根导线，用继电保护测试仪通入24VDC电源，然后模拟电压不稳定，通过断续加压结果开关跳闸.根据以上试验结果找出了平时运行中频发跳闸次数最多的断路器，给其控制单元引I人24VDC电源然后观察运行状况，经过连续儿个月的运行考验目前运行良好，无跳闸发生.这一问题的解决给设备长期稳定运行带来了满满的希望，较之购买34只控制单元，也为企业节省了一笔可观的设备采购费用，可谓一举两得. 有显示一会没有显示的情况.针对LCD屏运行场设备稳定运行和经济效益十分有利.为了确保风电场设备可靠稳定运行，我们应在日常检修工作中将此方法加以推广应用，并将重点敢在第三步上，认准目标，持之以恒，反复试验直至出结果.当然，打铁还需自身硬，我们在推广利用该方法时还应不断提高自身学习钻研专业知识的能力.通过借助目前先进的互联网平台，将”三步走检修法”与实际检修案例相结合：这种方法在具体的检修过程中是如何加以应用的；每一步骤中重点采取了哪些措施；要利用到什么专业知识；要求我们具备怎样的实操技能等.把这些内容发布在这个平台上，让检修人员学习和观摩，从中发现自己检修能力中的薄弱环节，从而主动去学习、探索，更好地提升自己.这样我们整个检修团队的水平才能有所提高；逐步形成一支高效、多能、强大的检修队伍，从面为企业的稳健发展保驾护航，以期实现经济效益最大化目标. 3结束语 参考文献 综上所述，针对诸如此类开关频发跳闸问题，我们应先详细列举出开关的各项参数及跳闸发生后的参数变化情况，再从能引起频发跌闸发生的各个原因逐一分析，在认真研读设备说明书的基础上，通过解剖”设备，借助相关专业仪器，仔细排查，最终确定故障原因.这一过程我们可以称之为”三步走检修法”，即：列举现象一罗列原因一结合实物、专业仪器反复试验，排查、定位故障点.由于风电场一般地处偏僻位置，设备和物资采购运输相对不便利，因此在设备发生故障时，如 [1]《MTNW（H L)低压产品用户手册）[2]（2.0A 5.0A 6.0A 7.0A控制单元低压产品用户手册).[3]卢鹏举，风电场生产运管管理浅新[J].华东科技，2013.[4]DL/T796-2012（风力发电场安全规程）[5]DL/T797-2012（风力发电场检修规权）.[6]DL/T666-2012（风力发电场运行规程）
