一起斷路器誤跳閘事故分析

呂云，翟瀅，于曉暉

（1.囯網(wǎng)山東省電力公司淄博供電公司，山東淄博255032；2.國網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司，濟(jì)南250012）

一起斷路器誤跳閘事故分析

呂云1，翟瀅1，于曉暉2

（1.囯網(wǎng)山東省電力公司淄博供電公司，山東淄博255032；2.國網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司，濟(jì)南250012）

電氣二次回路是繼電保護(hù)的重要組成部分，二次回路發(fā)生的微小故障，往往對繼電保護(hù)的動作行為造成巨大的影響，并產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。對一臺高壓隔離開關(guān)進(jìn)行等電位合閘后，因二次回路切換不良導(dǎo)致的斷路器誤跳閘事故進(jìn)行分析，總結(jié)事故的成因，指出在事故處理過程中應(yīng)注意的關(guān)鍵因素，提出具體防范措施。

二次回路；切換不良；誤跳閘；防范措施

0 引言

某220 kV變電站主接線如圖1所示。母聯(lián)斷路器在合位，1、2母線并列運行，其中線路1與線路2為同塔雙回線路，線路3充電熱備用。

圖1 某220 kV變電站電氣主接線

因運行方式要求，需將主變1及線路1自2母線倒至1母線運行。運行人員按照等電位操作原則執(zhí)行線路1的倒閘操作，在合上211-1隔離開關(guān)、斷開211-2隔離開關(guān)的過程中，線路1兩套線路保護(hù)RCS931A、RCS902C的距離保護(hù)III段動作，211斷路器跳閘。

1 故障原因分析

分析線路1的保護(hù)錄波圖，發(fā)現(xiàn)與常規(guī)故障錄波有很大不同：保護(hù)起動不是由于某相或某幾相的電流瞬間增大，而是由于C相負(fù)荷電流消失；保護(hù)起動瞬間沒有伴隨常規(guī)的電壓降低，三相電壓在6 099 ms后突然全部消失。（根據(jù)裝置零序過流起動元件動作原理可知，當(dāng)外接和自產(chǎn)零序電流均大于整定值時，零序起動元件動作并展寬7 s，去開放出口繼電器正電源，根據(jù)故障錄波分析其外接和零序電流為0.51 A，均超過整定值0.5 A，裝置起動進(jìn)入故障判別程序。）

進(jìn)一步分析故障時間段的監(jiān)控報文，整個操作

過程，未出現(xiàn)211-1隔離開關(guān)的合閘變位報文，只有211-2隔離開關(guān)的分閘變位報文。

由此可判斷為211-1隔離開關(guān)C相合閘不到位，同時與其聯(lián)動的二次輔助開關(guān)接點未切換。在拉開211-2隔離開關(guān)的瞬間，C相負(fù)荷電流轉(zhuǎn)移到線路2上，導(dǎo)致線路1零序電流達(dá)到起動值，保護(hù)起動。211-2隔離開關(guān)的分閘過程結(jié)束后其二次輔助開關(guān)接點瞬間打開，導(dǎo)致保護(hù)失壓造成距離保護(hù)III段動作跳閘。211-2隔離開關(guān)的分閘過程持續(xù)約6 s，與保護(hù)起動至6 099 ms后電壓消失的故障象征一致。

2 繼電保護(hù)動作行為分析

母線電壓切換回路如圖2所示，由于211-1隔離開關(guān)未閉合到位，其二次輔助開關(guān)接點未閉合，1YQJ繼電器不動作，觸點打開；211-2隔離開關(guān)完全分開后，其二次輔助開關(guān)接點打開，2YQJ繼電器返回，觸點打開。由于1YQJ、2YQJ觸點均處于打開狀態(tài)，保護(hù)失壓，距離保護(hù)III段動作。

圖2 母線電壓切換回路

故障是由于211-1隔離開關(guān)C相合閘不到位引起，其位置靠近母線側(cè)，因此，對線路保護(hù)來說，應(yīng)視為反向出口故障。按照該類型保護(hù)的動作原理，保護(hù)三相失壓后正序電壓小于10%Un，進(jìn)入低壓距離程序，此時保護(hù)裝置僅測量相阻抗，其電壓記憶作用消失前的動作特性如圖3所示，正方向故障時測量阻抗ZK在阻抗復(fù)數(shù)平面上的動作特性是以整定阻抗ZZD與-ZS連線為直徑的圓，動作特性包含原點表明正向出口經(jīng)或不經(jīng)過渡電阻故障時都能正確動作，并不表示反方向故障時會誤動作；反方向故障時的動作特性必須以反方向故障為前提導(dǎo)出，其測量阻抗-ZK在阻抗復(fù)數(shù)平面上的動作特性是以ZZD與系統(tǒng)正序阻抗ZS連線為直徑的圓，當(dāng)-ZK在圓內(nèi)時動作［1-5］。因保護(hù)判為反方向故障，通過圖3（b）反方向故障動作特性分析，測量阻抗在第三象限，阻抗動作特性圓在第一、第四象限，保護(hù)具有明確的方向性，不會動作。

圖3 故障時動作特性

當(dāng)記憶電壓消失后，保護(hù)的動作特性如圖4所示。由于動作特性經(jīng)過原點，繼電器處于動作邊界，但為了保證母線故障，特別是經(jīng)弧光電阻三相故障時不會誤動作，對Ⅰ、Ⅱ段距離繼電器設(shè)置了門檻電壓，其幅值取最大弧光壓降，因此，在穩(wěn)態(tài)電壓為零的時候，Ⅰ、Ⅱ距離繼電器不會動作?？紤]后備性能，Ⅲ段距離元件的門檻電壓反向偏移，其特性包含原點，因此能夠動作。

圖4 三相短路穩(wěn)態(tài)特性

3 事故處理關(guān)鍵因素

充分發(fā)揮故障錄波的作用。故障錄波是故障過程的再現(xiàn)，進(jìn)行事故處理時，首要問題就是對故障波形進(jìn)行分析，了解故障形成的大致過程，提取各電氣量及狀態(tài)量的信息，快速做出初步定位判斷。

統(tǒng)籌考慮變電一、二次設(shè)備的運行狀態(tài)，做出正確的判斷。各種電氣設(shè)備的運行不是孤立的，而是相互配合的統(tǒng)一整體，任一環(huán)節(jié)發(fā)生故障時，相應(yīng)的保護(hù)、監(jiān)控系統(tǒng)都將發(fā)出大量的信息，必須對這些信息進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，取出關(guān)鍵信息，并結(jié)合變電一次設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)一步做出綜合判斷。

重視微小細(xì)節(jié)的存在。電氣設(shè)備故障普遍表現(xiàn)為電流增大、電壓降低，但每次故障形式總會有微小的差別，如果忽視這些細(xì)節(jié)，有可能對最終的分析結(jié)果造成巨大影響。

4 防范措施

加強運行、檢修人員的專業(yè)培訓(xùn)。規(guī)范典型操作票管理，制定標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程，明確設(shè)備轉(zhuǎn)換過程中的合理先后順序，嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度指令。

強化對操作過程的監(jiān)督。隔離開關(guān)倒閘操作時，運行人員既要檢查刀閘的實際位置，又要檢查二次輔助開關(guān)的切換情況，在一次設(shè)備操作到位的同時，二次設(shè)備必須同時切換到位，并對相關(guān)狀態(tài)量的變化進(jìn)行檢查確認(rèn)。

加強對一次設(shè)備輔助接點及相關(guān)控制回路的重視程度。電氣一次設(shè)備的檢修應(yīng)包括聯(lián)動的二次回路，消除檢修工作的死區(qū)，確保二次回路聯(lián)動的可靠性。

加強對電壓（切換）并列裝置的管理。任何方式下都應(yīng)保證保護(hù)裝置的交流電壓取自被保護(hù)設(shè)備所聯(lián)接的母線，未采取安全措施時，不允許電壓互感器二次并列運行。

5 結(jié)語

分析一起繼電保護(hù)電壓二次回路切換不到位引起的斷路器誤跳閘事故，并提出防范措施。針對類似問題，一次設(shè)備間隔采用三相TV而母線間隔采用單相TV的設(shè)計方案在越來越多的新建站中采用，使電壓二次回路及裝置配置簡化，降低了故障概率。

［1］曹團(tuán)結(jié).高壓線路新型微機保護(hù)裝置的研究與開發(fā)［D］.湖北：華中科技大學(xué)，2006.

［2］戰(zhàn)勝.基于組態(tài)王的變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用［D］.北京：華北電力大學(xué)，2014.

［3］王晉.110 kV新型數(shù)字線路保護(hù)裝置的研究［D］.太原：太原理工大學(xué)，2006.

［4］武在前.220 kV同桿雙回線繼電保護(hù)方案的研究［D］.太原：太原理工大學(xué)，2004.

［5］劉艷玲，梁杰，朱倩，等.一起110 kV線路充電過程中三相反方向故障距離I段動作的分析［J］.科技致富向?qū)В?014（15）：236.

Analysis on Breaker Mistrip Fault

LV Yun1，ZHAI Ying1，YU Xiaohui2
（1.State Grid Zibo Power Supply Company，Zibo 255032，China；2.State Gride Jinan Power Supply Company，Jinan 250012，China）

The secondary circuit of power system is an important part of relay protection.The tiny fault of secondary circuit can affect the relay protection greatly and result in disastrous consequences.By analyzing the breaker mistrip fault caused by the bad switch of disconnecting switch secondary circuit after equipotential closing of the high voltage isolating switch，causes of the fault are summarized，key factors are pointed out which should be paid attention to in the process of accident treatment，and specific preventive measures are proposed for professional

.

secondary circuit；bad switch；mistrip；preventive measures

TM561

A

1007－9904（2016）09－0078－03

2016-04-21

呂云（1976），女，高級技師，從事繼電保護(hù)設(shè)備的檢修及運維管理工作。