核电厂非1E级低压负荷中心接地故障保护可靠性问题分析

李 烨

(1. 上海交通大学 电子信息与电气工程学院, 上海 200030; 2. 国核工程有限公司， 上海 200233)

随着低压电器产品制造工艺的不断进步，低压断路器的智能化保护功能应用越来越广泛，而智能化保护功能的可靠性对低压配电系统的供电安全至关重要。作为发生概率最高及危害相当大的接地故障，必须得到有效的预防及保护[1]。笔者通过分析某核电项目非1E级低压负荷中心(Load Center，简称LC，设备代码EK21)的Emax断路器接地保护误动作现象及可能原因，重新认识该保护功能的可靠性及应用。

1 接地故障保护功能

接地故障电流是指由于绝缘故障而流入大地的电流[2]。接地故障保护的设置应能预防人身间接电击以及电气火灾、线路损害等事故，这就要求该保护功能不仅能在规定的时间内切断接地故障电流，而且同时也要避免在未发生接地故障下的误动作。

接地故障保护主要分为电流平衡和电磁平衡(也称零序保护)两大类(见表1)。

表1 电流平衡和电磁平衡接地保护对比

2 接地故障保护误动作原因分析

该核电厂的EK21为下游电动机控制中心(MCC)及电动机类负载(380 V、50 Hz、90～185 kW)提供电源、控制和保护。EK21各回路接地故障保护通过ABB公司生产的Emax断路器中的电子脱扣器(PR121/P型号)实现。Emax断路器的数字式保护单元通过罗格斯基线圈测量相电流，并计算其矢量和得出接地故障电流。在下游负载(泵、充电器等设备)无接地故障的情况下，当EK21为其供电启动瞬间，Emax断路器接地故障保护发生多次误动作跳闸，导致该段电源供电中断，影响核电厂安全运行。……