一起斷路器本體三相不一致動作跳閘分析

何盛彪

關鍵詞：三相不一致;斷路器保護;合閘回路

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引言

楚雄電網(wǎng)雖然經(jīng)過了10年的快速發(fā)展，某站為楚雄電網(wǎng)唯一的220kV電源點，是楚雄電網(wǎng)的樞紐站，其220kV線路跳閘會造成很大的影響，所以我們得不斷提高自身的運維水平和事故處理效率，減少非正常停電時間。此次我就針對本站的一次特殊的非正常跳閘進行分析，并提出相應的改進措施，以便在以后的處理過程中提高效率，減少停電風險。

1 背景介紹

220kV和祿Ⅰ回線272斷路器是采用北京ABB高壓開關設備有限公司生產(chǎn)的LTB245E1斷路器（單相操作），詳細參數(shù)如下：

操作機構(gòu)型號：BLK222，生產(chǎn)日期是2007年07月，額定電壓：252kV，頻率：50Hz，額定短路開斷電流：50kA，絕緣介質(zhì)：SF6，額定氣壓：0.70MPa，報警氣壓：0.62MPa，閉鎖氣壓：0.60MPa。

220kV祿和Ⅰ回272斷路器保護是采用南京南瑞繼保電氣有限公司生產(chǎn)RCS-923A型斷路器保護。

2 事件經(jīng)過

2017年，單位根據(jù)停電計劃于開展了500kV某變220kV和祿I回線272斷路器停電檢修工作。檢修專業(yè)開展了220kV和祿Ⅰ回線272斷路器分、合閘電磁鐵動作電壓測量工作。該型斷路器存在家族性缺陷，故現(xiàn)場檢修人員配合廠家技術(shù)人員對斷路器三相分閘摯子進行更換，在更換完畢之后對設備及更換的機構(gòu)進行了詳細的檢查，對272斷路器A、B、C三相進行了斷路器合閘電磁鐵動作電壓測量，發(fā)現(xiàn)新更換的B、C相分閘速度及分閘動作電壓不滿足要求，隨之對該兩相分閘機構(gòu)進行了專業(yè)調(diào)整，后經(jīng)測試滿足廠家技術(shù)要求。保護專業(yè)開展了220kV和祿I回線主一保護、主二保護、斷路器保護及本體三相不一致的全檢工作，并對相關二次回路進行了緊固工作;自動化及儀表專業(yè)開展了220kV和祿I回線272斷路器的測控裝置全檢及三遙功能核對及SF6密度繼電器檢驗工作。

在所有更換、測試、檢查、調(diào)整工作之后檢修人員對斷路器A、B、C三相進行了多次就地及遙控分合閘操作，操作結(jié)果正常，機構(gòu)各部位動作正常，信號指示正確。檢修人員對工作現(xiàn)場進行了清理并驗收合格。工作結(jié)束后，運行人員開展了送電操作，在運行人員遙控合上272斷路器過程時，斷路器本體三相不一致動作導致三相斷路器跳閘。

檢查過程：后臺監(jiān)控機只有“220kV和祿Ⅰ回線272斷路器本體三相不一致保護動作”的信號，同時后臺監(jiān)控機上斷路器在分位（閃爍），隨后對現(xiàn)場設備進行全面檢查發(fā)現(xiàn)220kV和祿I回線272斷路器匯控箱內(nèi)三相不一致動作燈亮，現(xiàn)場斷路器在分位，故障錄波裝置未啟動，線路和斷路器保護無啟動信號。由此可以確定是220kV和祿Ⅰ回線272斷路器本體三相不一致保護動作導致斷路器跳閘。

查找問題過程：退出220kV和祿Ⅰ回線272斷路器本體三相不一致保護，對斷路器遙控進行三相試合，發(fā)現(xiàn)斷路器A、B合上而C相未合上，由此可以確定斷路器C相的問題，為了確定斷路器是合后即分還是本來就沒動作的問題，再次就地單獨試合C相未動作（但是斷路器的合閘計數(shù)器卻動作了），由此可以確定是斷路器合閘回路的問題，由于采取的是在C相機構(gòu)箱上的就地合閘，所以可以確定是斷路器C相機構(gòu)箱內(nèi)部合閘回路有問題，進而打開斷路器C相機構(gòu)的封板進行詳細檢查，發(fā)現(xiàn)斷路器合閘線圈至合閘回路中的一個航空插頭有松脫跡象，將其重新固定后再次試合斷路器C相恢復正常。

3 問題分析

3.1為什么合閘線圈至合閘回路的航空插頭脫落會導致斷路器合不上呢？

結(jié)合合閘線圈在斷路器合閘過程的作用進行了如下分析：

1）正常運行位置 斷路器的正常運行位置是指其斷路器主觸頭閉合且操動機構(gòu)分閘彈簧（A）和合閘彈簧（6）都處于儲能狀態(tài)，在此狀態(tài)下斷路器可以隨時響應操作指令完成分閘或自動重合閘循環(huán)。

2）合閘操作：接到合閘指令后，合閘線圈釋放合閘掣子（4）即逆時針旋轉(zhuǎn)，合閘拐臂（2）帶動分閘拐臂（3）至合閘位置即逆時針旋轉(zhuǎn)，同時將分閘彈簧（A）儲能。在合閘行程的末段分閘拐臂（3）被分閘掣子（1）鎖定在合閘位置。由于分閘拐臂（3）的作用，驅(qū)動拐臂（2）脫開并返回初始（靜止）位置。

3）分閘操作：接到分閘指令后，分閘線圈釋放分閘掣子（1），并由斷路器的分閘彈簧（A）完成操作，觸頭系統(tǒng)的運動由分閘緩沖器（11）進行阻尼。

結(jié)論：本次故障是由于合閘線圈與合閘回路之間航空插頭滑脫，所以即使我們發(fā)出了合閘命令，但是合閘線圈也不會帶電，合閘摯子也無法動作，后面的所有過程也就無法實現(xiàn)了。

3.2為什么本次故障是本體三相不一致保護動作而不是保護的三相不一致動作？本次跳閘本體三相不一致動作是否正確？

結(jié)合220kV和祿Ⅰ回線272斷路器A、B相合上而C相沒合上進行分析，即TWJ A和B動作斷開狀態(tài)，TWJ C處于閉合狀態(tài)，HWJ A1、A2、B1、B2動作處于閉合狀態(tài)，HWJ C1、C2處于斷開狀態(tài)，本體三相不一致的跳閘命令經(jīng)TWJ C和HWJ C1、C2在經(jīng)過一個延時（272斷路器為2S）而出口，即本體三相不一致2S后跳閘。

220kV和祿Ⅰ回線272斷路器保護三相不一致時限為1.5S，此圖可以看出雖然保護三相不一致時限雖然短，但是比本體三相不一致保護還多出了零序電流和負序電流作為開放條件。結(jié)合此次事件分析我站在合220kV和祿Ⅰ回線272斷路器時對側(cè)斷路器在分閘位置所以沒有零序電流和負序電流，因此保護三相不一致是不會動作。

結(jié)論：綜上所述本體三相不一致動作是正確的。

4總結(jié)

通過此次跳閘事件分析我們得出以下幾個經(jīng)驗：

LTB245E1型斷路器如果出現(xiàn)合不上的問題而且不發(fā)控制回路斷線，則故障在合閘線圈、計數(shù)器、電阻之間。

LTB245E1型斷路器是否合閘不能單純依靠計數(shù)器來判斷。

LTB245E1型斷路器合閘監(jiān)視回路無法監(jiān)視合閘線圈。

參考文獻

[1]RCS-923A型斷路器保護裝置說明書

[2]ABB 斷路器產(chǎn)品手冊