一起非全相繼電器誤動原因分析及防范對策

楊軍偉

摘要：220kV及以上電壓等級電力系統(tǒng)中斷路器裝設(shè)非全相保護已是必要條件之一，非全相保護能夠在運行中的斷路器出現(xiàn)非全相運行時及時切除掉非全相運行的斷路器，確保旋轉(zhuǎn)電機、主變等一次設(shè)備及電力系統(tǒng)的安全運行，本文針對一起典型非全相繼電器的誤動原因進行了詳細的分析并提出防范措施。

關(guān)鍵詞：非全相繼電器；斷路器；誤動；措施

0引言

在220kV及以上電壓等級的電網(wǎng)中，開關(guān)普遍采用分相操作的斷路器，由于設(shè)備質(zhì)量、操作、運行環(huán)境等原因，運行中可能出現(xiàn)三相斷路器動作不一致的異常狀態(tài)，嚴重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定正常運行，非全相保護可以及時消除這種異常狀態(tài)，非全相繼電器是非全相保護的核心原件，如果發(fā)生誤動，會造成電網(wǎng)不必要的負荷損失和電網(wǎng)系統(tǒng)的不可靠運行。本文通過對一起典型非全相繼電器保護誤動原因分析，提出了防止誤動的防范措施，并對斷路器非全相保護的一些問題進行探討。

1事故前運行方式

220kV定遠變洪定2C48開關(guān)跳閘前，定遠變220kV系統(tǒng)為雙母接線方式：1號主變2801、洪定2C48、定桑2CQ7、定清2853開關(guān)在運行220kVⅠ母；2號主變2802、風(fēng)定2858、定清2854開關(guān)在運行220kVⅡ母；220kV母聯(lián)2800開關(guān)在運行。

2事件經(jīng)過

2.1跳閘情況概述

2015年5月20日17時14分，220kV定遠變220kV洪定2C48開關(guān)跳閘，變電站監(jiān)控后臺發(fā)“空壓機交流電源跳閘”和“非全相保護動作”信號，洪定2C48開關(guān)位置由合位變?yōu)榉治弧?/p>

定遠變洪定2C48開關(guān)型號為LW15-220，氣動操作機構(gòu)，西安高壓開關(guān)廠生產(chǎn)，出廠編號為031，1999年3月出廠，1999年9月17日投運。由于該型號開關(guān)質(zhì)量較差，運行10年后出現(xiàn)密封不嚴導(dǎo)致機構(gòu)內(nèi)部銹蝕嚴重、空氣壓縮機頻繁打壓等問題，2011年9月份進行了工廠化大修（由繼遠電網(wǎng)技術(shù)有限責(zé)任公司完成），對密封件、機構(gòu)箱內(nèi)零部件等進行了更換，2011年10月重新安裝調(diào)試后投運，一直正常運行至今。

2.2現(xiàn)場檢查情況

2.2.1設(shè)備故障信息檢查

5月20日17時14分，定遠變洪定2C48開關(guān)跳閘后，運維站人員立即對現(xiàn)場保護裝置進行檢查發(fā)現(xiàn)無2C48線路保護動作信號（2C48配置雙重化保護即微機光纖縱差保護和微機高頻閉鎖保護），但變電站后臺有開關(guān)空壓機交流電源跳閘和非全相保護動作信息。

2.2.2試驗檢查情況

根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備外觀檢查及動作情況，檢修人員對機構(gòu)內(nèi)二次回路進行仔細檢查，發(fā)現(xiàn)儲能用交流接觸器啟動線圈已燒毀?，F(xiàn)場模擬單相和相間故障跳閘，經(jīng)2S后非全相保護均能正確動作跳開三相，隨即對非全相繼電器進行了動作值及返回值校驗，非全相時間繼電器動作正常。

2.3原因分析及處置方案

5月21日上午，省電科院有關(guān)專家、公司專業(yè)人員及繼遠公司技術(shù)人員在現(xiàn)場進一步進行了檢查和分析。

（1）原因分析。該開關(guān)于1999年9月投運，2011年10月工廠化大修（繼遠電網(wǎng)技術(shù)有限責(zé)任公司），機構(gòu)內(nèi)的二次元件全部進行了更換，但更換的元器件質(zhì)量較差（2013年7月曾因開關(guān)氣壓閉鎖繼電器故障造成頻繁打壓，對氣壓閉鎖繼電器進行了更換）。此次被燒毀的儲能用交流接觸器拆解后后發(fā)現(xiàn)塑料件老化，動作部件卡塞。初步分析開關(guān)氣動機構(gòu)在進行儲能時，接觸器線圈帶電后，其儲能觸點和儲能的信號觸點因為卡阻，并未吸合接通，使線圈長期帶電發(fā)生燒毀，短路電流使空壓機交流電源開關(guān)于17時12分跳開。

位于被燒毀線圈上方的非全相時間繼電器啟動電壓為13V ，在儲能用交流接觸器線圈燒毀后，非全相時間繼電器絕緣暫時下降并啟動，造成洪定2C48開關(guān)于5月20日17時14分跳閘。

（2）處置方案。為了盡快恢復(fù)220千伏洪定2C48開關(guān)的正常運行，在故障原因分析、采取有效防范措施的基礎(chǔ)上，采取了如下處理措施：

1）更換儲能用交流接觸器及非全相時間繼電器，檢查氣動機構(gòu)儲能、停泵情況。更換后非全相時間繼電器參數(shù)如表１。

2）對斷路器做分合閘時間、同期、動作電壓試驗。在氣動機構(gòu)儲能、停泵均正常，斷路器做分合閘時間、同期、動作電壓試驗值均合格的情況下，檢修人員申請恢復(fù)送電，并于5月21日16時35分送電成功。

3 防止誤動的防范措施

在出現(xiàn)本次開關(guān)非線路故障跳閘事件后，公司立即安排運維人員加強對相關(guān)設(shè)備的巡視檢查力度，積極聯(lián)系廠家進行備品備件準備。

（1）加強對定遠變四臺同型號開關(guān)的巡視檢查（洪定2C48、#1主變2801、定清2854、定桑2CQ7），為避免同類事件再次發(fā)生，公司于6月底對其他3臺開關(guān)非全相繼電器進行更換;（2）加強對斷路器非全相保護的運行維護，嚴格按規(guī)定對非全相保護進行維護和定期試驗，提高斷路器非全相保護的可靠性。對所有220kV開關(guān)非全相繼電器進行排查，確保滿足非全相繼電器的中間繼電器動作電壓在額定直流電壓的55%-70%范圍內(nèi)，并要求動作功率不低于5瓦的反措要求。

4結(jié)束語

通過對此次開關(guān)無故障跳閘分析可知，對設(shè)備投運前的每一項驗收工作都要給予足夠重視，對設(shè)備的日常運維要做到無隱患運行。這次事故教訓(xùn)也時刻提醒專業(yè)人員加強對非全相保護的重視，努力提高非全相保護動作的可靠性，保證電力系統(tǒng)健康、安全、穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]黃遠飛,彭澤華.斷路器本體三相不一致保護設(shè)計分析[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2012(04).

[2]董玉玲,黃學(xué)衛(wèi),董燦彬.500kV斷路器本體三相不一致保護誤動作分析[J].寧夏電力,2013(04).

[3]徐波.自動化儀器儀表行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(13).endprint