兩起3/2接線斷路器重合閘動(dòng)作異常分析

徐玉坤，焦 進(jìn)

(曲靖供電局，云南 曲靖 65500)

3/2接線是高電壓等級常用的接線方式，以采用3/2接線的某500 kV站的220 kV系統(tǒng)為例，分析2起斷路器重合閘未正常動(dòng)作的情況，從而介紹了國電南京自動(dòng)化股份有限公司(以下簡稱“南自”)的PSL632(C)型斷路器保護(hù)裝置重合閘功能的實(shí)現(xiàn)及二次回路接線方式，以及與南自PSL600系列、北京四方CSC100系列線路保護(hù)裝置如何配合使用的方法，以便在實(shí)際工作中采取相應(yīng)措施，避免類似事故的再次發(fā)生。圖1為500 kV某站的220 kV系統(tǒng)的部分一次接線示意圖。

1 案例一分析

2006-06-12T19:26:32:312，220 kV乙 線 線 路C相發(fā)生瞬時(shí)接地故障，2643斷路器C相跳閘，重合閘動(dòng)作成功；2642斷路器三相跳閘，重合閘未動(dòng)作。

保護(hù)配置情況為：220 kV乙線主一保護(hù)裝置型號為南自PSL601A，主二保護(hù)裝置型號為南自PSL602a，2642，2643斷路器保護(hù)裝置型號均為南自PSL632，重合閘功能由斷路器保護(hù)實(shí)現(xiàn)。

按此次故障性質(zhì)，其余保護(hù)動(dòng)作情況均正常，但2642斷路器正確的動(dòng)作應(yīng)該是C相跳閘、C相重合，為什么2642斷路器三相均跳閘呢？2642斷路器的實(shí)際動(dòng)作情況為：故障發(fā)生時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)，25 ms后失靈重跳C相動(dòng)作；27 ms失靈重跳A相動(dòng)作；29 ms兩線異相啟動(dòng)三跳動(dòng)作，36 ms綜重溝通三跳動(dòng)作。

對動(dòng)作報(bào)告及錄波圖進(jìn)行分析：因?yàn)?642斷路器保護(hù)在故障發(fā)生后的25 ms左右?guī)缀跬瑫r(shí)收到了線路保護(hù)的C，A相跳閘的開入，所以才會(huì)導(dǎo)致斷路器保護(hù)失靈重跳C相、A相動(dòng)作(失靈重跳是為了防止斷路器不可靠而設(shè)置的邏輯，它在收到線路保護(hù)跳閘命令后補(bǔ)發(fā)一次跳閘令，以防止因線路保護(hù)跳閘出口二次回路因如接觸不良等類似原因而造成的斷路器拒動(dòng))；綜重溝通三跳則是因?yàn)閮删€異相啟動(dòng)三跳動(dòng)作(即三跳)才導(dǎo)致該邏輯動(dòng)作。

為何會(huì)有線路保護(hù)C相跳閘的開入以及兩線異相啟動(dòng)三跳的邏輯動(dòng)作？首先對“兩線異相啟動(dòng)三跳”動(dòng)作邏輯進(jìn)行分析。斷路器保護(hù)的邏輯如圖2所示。

圖2中，CQJ1是重合閘邏輯圖中保護(hù)單相跳閘啟動(dòng)重合閘的重動(dòng)繼電器，此時(shí)滿足單相重合的條件：I線單跳啟動(dòng)、II線異名相啟動(dòng)。以圖1的接線為例，在2642斷路器保護(hù)收到因乙線線路C相故障保護(hù)動(dòng)作所發(fā)的B相跳閘令的同時(shí)，又收到丁線線路A相故障保護(hù)動(dòng)作所發(fā)的A相跳閘令，即滿足單相重合條件，從而“兩線異相啟動(dòng)三跳”邏輯動(dòng)作，發(fā)三相跳閘令。

圖3為現(xiàn)場實(shí)際接線的示意圖，2642斷路器作為連接2條線路的中斷路器，作為“啟動(dòng)失靈及重合閘”的開入是以線路為單元分別接入的?？縄組母線側(cè)的線路第1，2套保護(hù)分相跳閘令接至“I線跳A，B，C”；靠II組母線側(cè)的線路第1，2套保護(hù)分相跳閘令接至“II線跳A，B，C”。但圖3中220 kV乙線線路第2套保護(hù)PSL602a的A相跳閘端子(1D35)的接線本應(yīng)連接到2642斷路器保護(hù)屏的端子15D73(II線跳A)，而實(shí)際接線中則是錯(cuò)誤地接到了15D71(I線跳C)。

由于乙線路第2套保護(hù)PSL602a的A相跳閘令接線錯(cuò)接到2642斷路器保護(hù)本應(yīng)是丁線C相跳閘開入的“I線跳C”端子，所以當(dāng)220 kV 乙線C相瞬時(shí)接地故障，線路的第1套保護(hù)PSL601A、第2套保護(hù)PSL602a的縱聯(lián)保護(hù)均動(dòng)作，兩套保護(hù)都發(fā)A相跳閘令，則2642斷路器不僅收到乙線A相跳閘開入，還收到“丁線”的C相跳閘開入，故滿足“I線單跳啟動(dòng)、II線異名相啟動(dòng)”條件，發(fā)三相跳閘令，也就是“兩線異相啟動(dòng)三跳”動(dòng)作，2642斷路器三相跳閘；又由于其重合閘投單重方式，故重合閘放電。

2 案例二分析

2010-05-30T17:15，220 kV戊線A相發(fā)生瞬時(shí)接地故障，線路主一保護(hù)、主二保護(hù)A跳出口；2661斷路器A相跳閘，重合閘；2662斷路器三相跳閘，重合閘未動(dòng)作。

保護(hù)配置情況為：220 kV戊線主一保護(hù)裝置型號為北京四方CSC-103A，主二保護(hù)裝置型號為北京四方CSC-101A，2661斷路器保護(hù)裝置型號為北京四方CSC121A，2662斷路器保護(hù)裝置型號為南自PSL632C，重合閘功能均由斷路器保護(hù)實(shí)現(xiàn)。

按此次故障性質(zhì)，其余保護(hù)動(dòng)作情況均正常，但2662斷路器正確的動(dòng)作應(yīng)該為A相跳閘A相重合，為何2662斷路器會(huì)出現(xiàn)三相跳閘？

對2662斷路器保護(hù)的動(dòng)作情況進(jìn)行分析：17:15:39:714故障發(fā)生，2662斷路器保護(hù)PSL632C于25 ms后收到保護(hù)A相跳閘開入，27 ms后失靈重跳A相動(dòng)作、31 ms后收到本斷路器TJQ動(dòng)作的三相跳閘開入，34 ms后失靈重跳動(dòng)作，43 ms后綜重溝通三跳動(dòng)作。

從2662斷路器PSL632C保護(hù)的開入、開出來看，其動(dòng)作邏輯本身是正確的，但“31 ms后收到本斷路器TJQ動(dòng)作的三相跳閘開入”是導(dǎo)致2662斷路器三相跳閘重合閘未動(dòng)作的直接原因。

經(jīng)過對二次回路的檢查和確認(rèn)，判斷為2662斷路器保護(hù)“溝通三跳回路”接線錯(cuò)誤所致。導(dǎo)致此次事故的接線如圖4所示。

動(dòng)作說明：當(dāng)線路保護(hù)動(dòng)作(無論是單跳還是三跳)，則BDJ接點(diǎn)閉合，啟動(dòng)TJQ三跳重動(dòng)繼電器，使本斷路器三相跳閘?？梢?，當(dāng)1LP28壓板投入時(shí)，線路任一保護(hù)動(dòng)作(無論是單跳還是三跳)，2662斷路器均三跳。

而按照設(shè)計(jì)施工圖，2662斷路器的溝通三跳功能是由斷路器保護(hù)的自身溝通三跳邏輯實(shí)現(xiàn)的。如圖5所示，當(dāng)斷路器保護(hù)滿足溝通三跳動(dòng)作邏輯(如：重合閘未充電、重合閘投三重等)則GTSJ接點(diǎn)閉合，直接啟動(dòng)TJQ三跳重動(dòng)繼電器，使本斷路器三相跳閘。

經(jīng)過分析得出，這次保護(hù)異常動(dòng)作的原因?yàn)楝F(xiàn)場二次回路接線錯(cuò)誤，將本應(yīng)接到戊線主一、主二保護(hù)端子排1D119，1D108的2662斷路器的三相跳閘回路接線分別錯(cuò)誤地接到了主一、主二保護(hù)屏1D55上，而1D55端子就是保護(hù)屏上的1LP28(1LP29)“保護(hù)動(dòng)作溝通2662三跳及閉鎖重合閘”連接片，從而錯(cuò)誤地實(shí)現(xiàn)斷路器的“溝通三跳”功能。

那么為什么2661斷路器又能正確動(dòng)作呢？以2662斷路器為例，220 kV系統(tǒng)3/2接線下常見的“溝通三跳”功能接線方式如圖7所示。

動(dòng)作說明：當(dāng)線路保護(hù)動(dòng)作(無論是單跳還是三跳)，則BDJ接點(diǎn)閉合，1LP27連接片投入；若斷路器保護(hù)滿足溝通三跳動(dòng)作邏輯(如：重合閘未充電、重合閘投三重等)，則GTSJ接點(diǎn)閉合，啟動(dòng)TJQ三跳重動(dòng)繼電器，使該斷路器三相跳閘。

2661與2662斷路器實(shí)現(xiàn)“溝通三跳”功能的接線形式不一致，但施工時(shí)人員受慣性思維的影響，加之新舊設(shè)備的二次接線方式的差別，導(dǎo)致未意識到需要更改相關(guān)回路的接線，而最后驗(yàn)收時(shí)也未采取合理的傳動(dòng)試驗(yàn)檢驗(yàn)方式，使隱患未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而造成此次保護(hù)的異常動(dòng)作。

3 預(yù)防措施

目前，傳動(dòng)試驗(yàn)往往只采取單一保護(hù)、單一功能、單一回路逐一檢驗(yàn)的方式。例如：做線路保護(hù)單跳單重時(shí)，只投入線路保護(hù)屏該套保護(hù)的A相跳閘連接片進(jìn)行試驗(yàn)。這種檢驗(yàn)方式可以檢驗(yàn)出拒動(dòng)回路，卻不能有效地檢驗(yàn)出類似文中的誤動(dòng)行為。因此，針對微機(jī)型保護(hù)裝置，在開展斷路器傳動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)考慮按以下步驟進(jìn)行：

(1) 采取單一保護(hù)、單一功能、單一回路逐一檢驗(yàn)的方式，檢驗(yàn)保護(hù)二次回路是否拒動(dòng)；

(2) 在檢驗(yàn)是否拒動(dòng)的基礎(chǔ)上，投入全部出口連接片進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，并通過打印線路保護(hù)及斷路器保護(hù)的動(dòng)作報(bào)告及錄波圖，查看是否存在誤動(dòng)；

(3) 有條件的情況下，還應(yīng)對雙重化配置的線路保護(hù)進(jìn)行同步整組試驗(yàn)，并通過打印線路保護(hù)及斷路器保護(hù)的動(dòng)作報(bào)告及錄波圖，檢查保護(hù)裝置之間的開入、開出聯(lián)系回路是否正常。