500 k V斷路器跳躍事件及其引發(fā)問題的分析和思考

周麗芳，范義民，沈珉哲，王德海

（1.江蘇省電力公司生產(chǎn)技能培訓(xùn)中心，江蘇 蘇州 215004；2.南通供電公司，江蘇 南通 226000；3.蘇州市吳江區(qū)供電公司，江蘇 吳江 215200）

500 k V斷路器跳躍事件及其引發(fā)問題的分析和思考

周麗芳1，范義民2，沈珉哲3，王德海1

（1.江蘇省電力公司生產(chǎn)技能培訓(xùn)中心，江蘇 蘇州 215004；2.南通供電公司，江蘇 南通 226000；3.蘇州市吳江區(qū)供電公司，江蘇 吳江 215200）

所謂斷路器跳躍是指斷路器在手動(dòng)或自動(dòng)裝置動(dòng)作合閘后，如果操作控制開關(guān)未復(fù)歸或控制開關(guān)觸點(diǎn)、自動(dòng)裝置觸點(diǎn)卡住，此時(shí)保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘而發(fā)生的多次“跳—合”現(xiàn)象。一旦斷路器在運(yùn)行中出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，將很有可能引發(fā)設(shè)備事故甚至電網(wǎng)事故。所以為了避免斷路器跳躍現(xiàn)象的發(fā)生，利用操動(dòng)機(jī)構(gòu)本身的機(jī)械閉鎖或在操作接線上采取措施防止這種“跳躍”的發(fā)生即斷路器的“防跳”。

斷路器跳躍；原因；防跳

1 跳躍事件簡(jiǎn)述

某日16：20：41，500 k V 5041、5042一線路發(fā)生A相永久性接地故障，兩套主保護(hù)均正確動(dòng)作，瞬時(shí)切除故障。經(jīng)740 ms后邊斷路器5041 A相重合，重合故障50 ms后加速保護(hù)動(dòng)作，跳開5041、5042斷路器的A、B、C三相。但在30 ms后5041斷路器B、C相出現(xiàn)了一次合閘現(xiàn)象。

5041斷路器在B、C相合閘后出現(xiàn)了三相不一致狀態(tài)，但三相不一致保護(hù)未動(dòng)作。三相不一致產(chǎn)生的零序電流引發(fā)線路對(duì)端線路并聯(lián)高壓電抗器中性點(diǎn)電抗過流保護(hù)動(dòng)作，并聯(lián)高壓電抗器保護(hù)動(dòng)作后遠(yuǎn)跳5041斷路器B、C相，至此斷路器異常狀態(tài)結(jié)束。

2 斷路器跳躍原因分析

斷路器跳躍事件發(fā)生后，專業(yè)人員立即對(duì)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置及斷路器操作回路進(jìn)行了全面檢查。在檢查5041斷路器保護(hù)設(shè)計(jì)圖紙時(shí)發(fā)現(xiàn)，斷路器合閘回路和跳閘監(jiān)視回路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，造成7 A、9 A、7 B、9 B、7 C、9 C回路在保護(hù)盤接反，即5041斷路器保護(hù)盤內(nèi)7 A被接入跳閘監(jiān)視回路，9 A接入了合閘回路，而正確接線應(yīng)是7 A回路為合閘回路，9 A回路為跳閘監(jiān)視回路。（如圖1、2分別為錯(cuò)誤接線和正確接線）在正確接線時(shí)（如圖2），由于有合閘脈沖存在而啟動(dòng)防跳繼電器K 3，斷路器跳開后防跳繼電器K 3依然保持，從而靠串聯(lián)在合閘回路中的K 3常閉接點(diǎn)斷開合閘回路，防止斷路器跳躍。而在錯(cuò)誤接線情況下（如圖1），當(dāng)手合或重合時(shí)，由于合閘回路中串聯(lián)+B G 1常閉接點(diǎn)（斷路器輔助接點(diǎn)），而防跳回路中串聯(lián)+B G 1常開接點(diǎn)（斷路器輔助接點(diǎn)），防跳繼電器K 3無(wú)法啟動(dòng)。從錄波圖上看當(dāng)5041斷路器三相跳開后仍有10 ms的重合閘脈沖存在，所以造成5041斷路器跳躍。

圖1 合閘回路錯(cuò)誤接線

圖2 合閘回路正確接線

K 9：S F 6氣體監(jiān)測(cè)接點(diǎn)；K 3：防跳繼電器；B W1：彈簧儲(chǔ)能接點(diǎn)；HJ：合閘接點(diǎn)；+B G 1：斷路器輔助接點(diǎn)；Y 3：合閘線圈；+B N：合閘計(jì)數(shù)器；1 S HJ：手合繼電器；T WJ：跳閘位置繼電器。

為了驗(yàn)證對(duì)以上斷路器跳躍產(chǎn)生原因分析的正確性，特設(shè)計(jì)如下試驗(yàn)對(duì)跳躍現(xiàn)象進(jìn)行重復(fù)（見圖3試驗(yàn)接線）。試驗(yàn)時(shí)在重合閘回路并接一快速中間繼電器Z J和一把刀閘，并把Z J的動(dòng)作接點(diǎn)接入三相跳閘回路。模擬5041斷路器A相跳閘，由5041斷路器保護(hù)不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘， Z J和Z HJ繼電器被同時(shí)啟動(dòng)，這就出現(xiàn)了跳令、合令同時(shí)存在的現(xiàn)象。在錯(cuò)誤接線下傳動(dòng)時(shí)，A相斷路器合閘計(jì)數(shù)器動(dòng)作1次，B相和C相合閘計(jì)數(shù)器也動(dòng)作1次，證明防跳不起作用；改為正確接線后，A相斷路器合閘計(jì)數(shù)器動(dòng)作1次，B相和C相合閘計(jì)數(shù)器不動(dòng)作。重復(fù)試驗(yàn)4次，結(jié)果相同，證明防跳回路良好。

圖3 試驗(yàn)接線

3 斷路器跳躍事件引發(fā)的思考

3.1 斷路器跳躍的后果

此次事件中發(fā)生跳躍的斷路器機(jī)構(gòu)為彈簧機(jī)構(gòu)，由于A相機(jī)構(gòu)已完成了一次“分－合－分”的過程，在仍有合閘脈沖的情況下由于彈簧未儲(chǔ)能，A相合閘回路閉鎖而幸免重合。B、C相機(jī)構(gòu)雖發(fā)生重合但是空充于無(wú)故障線路，從而未引發(fā)其他事故。但是如果此機(jī)構(gòu)為液壓機(jī)構(gòu)，A相必將重合于故障，保護(hù)動(dòng)作后A相頻繁熄弧易造成觸頭燒損、絕緣降低、遮斷能力下降，甚至引發(fā)滅弧室爆炸。

從另一角度看，由于斷路器跳躍過程中因油壓逐漸降低可能使A相機(jī)構(gòu)停于合閘狀態(tài)而拒分，此時(shí)斷路器失靈保護(hù)將動(dòng)作而造成多個(gè)設(shè)備停運(yùn)，甚至可能引發(fā)電網(wǎng)事故。

3.2 對(duì)斷路器三相位置不一致保護(hù)的思考

此事件中當(dāng)B、C相處于合位，而A相處于分位的情況下，斷路器三相不一致保護(hù)未及時(shí)動(dòng)作，而靠16 S后對(duì)端發(fā)遠(yuǎn)跳將B、C相拉開，從而延長(zhǎng)了斷路器的異常運(yùn)行時(shí)間。

5041斷路器三相不一致保護(hù)功能由RC S-921 A裝置實(shí)現(xiàn)，此裝置引入了A、B、C三相T WJ的接點(diǎn)開入。當(dāng)裝置判此三個(gè)開入量狀態(tài)不一致后，三相不一致保護(hù)動(dòng)作跳開斷路器。在此事件中B、C相合位，T WJ b、T WJ c未啟動(dòng)。A相跳位監(jiān)視回路中，由于儲(chǔ)能接點(diǎn)B W1斷開造成T WJ a也未啟動(dòng)。因此RC S-921 A裝置認(rèn)為三相未發(fā)生不一致狀態(tài)，從而三相不一致保護(hù)未動(dòng)作。

通過分析，可以看出在斷路器操作箱設(shè)計(jì)中，T WJ反應(yīng)的是合閘回路的狀態(tài)。而由于合閘回路中串聯(lián)接點(diǎn)較多，所以T WJ已經(jīng)不能可靠反應(yīng)斷路器分閘位置的狀態(tài)，從而失去了其真正的意義。由于斷路器輔助接點(diǎn)有限，目前保護(hù)及安全自動(dòng)裝置中反應(yīng)斷路器分閘位置的開入大多取自T WJ，這就造成某些狀態(tài)可能產(chǎn)生對(duì)斷路器位置錯(cuò)誤判斷，而影響保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的正確動(dòng)作。應(yīng)還原T WJ于其本身意義，對(duì)T WJ回路進(jìn)行改進(jìn)。

就斷路器三相不一致保護(hù)而言，應(yīng)嚴(yán)格遵守《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》繼電保護(hù)專業(yè)《重點(diǎn)要求》中“采用斷路器本體三相位置不一致保護(hù)”要求。

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：1671-0711（2017）12（下）-0066-02