王孝靈

【摘要】變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設施，斷路器在電力系統(tǒng)正常運行情況下用來合上和斷開電路，故障時在繼電保護裝置控制下自動把故障設備和線路斷開，對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行有重要的影響。斷路器設備的正常運轉，需要變電運行、高壓預防性試驗、繼電保護等專業(yè)相互配合。針對一起500千伏變電站斷路器異常情況下線路跳閘事件的處理，淺談斷路器設備的運行和維護經(jīng)驗，該案例可為運行維護人員提供借鑒。

【關鍵詞】變電站；斷路器；變電運行；繼電保護；異常事件

引言

高壓斷路器是高壓開關設備中最重要、最復雜的開關設備。高壓斷路器有強有力的滅弧裝置，在電網(wǎng)中起兩方面作用，一是根據(jù)電網(wǎng)運行的需要，將部分電氣設備或線路投入或退出運行的控制作用；二是保護作用，在電氣設備或線路發(fā)生故障情況時，繼電保護等裝置發(fā)出跳閘信號使斷路器跳閘，將故障設備或線路從電網(wǎng)中切除，確保電網(wǎng)能正常運行。

高壓斷路器在日常運行中能否得到全面、正確維護，關系到電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

一、運行方式及事件概況

該500千伏變電站采用二分之三接線，事件發(fā)生前母線、開關設備均正常運行，相應保護裝置按照要求投入（重合閘均為單重），其中異常斷路器5021重合閘先重功能投入。

發(fā)生跳閘后，5021斷路器A相在分位，B、C相在合位，5022斷路器三相在合位，相應線路在運行狀態(tài)?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，相應線路保護、開關保護均動作，5021斷路器重合閘動作不成功，5022斷路器重合閘動作成功。事件發(fā)生后，值班員根據(jù)處置原則將線路停運，隔離故障設備進行異常排查。

5021斷路器最近一次預試定檢時間為事件發(fā)生前一年。其中預防性試驗內(nèi)容包括：斷路器導電回路電阻測量，分、合閘電磁鐵動作電壓測量，斷路器時間參量測量（相間同期測量、斷口間同期測量），斷口并聯(lián)電容器絕緣電阻、電容量及介損測量，SF6氣體含水量測試、SF6氣體分解產(chǎn)物測量，結果合格；保護定檢內(nèi)容包括了對本體三相不一致繼電器的延時以及出口跳閘功能校驗，結果合格。

該斷路器事件異常原因有兩點：一是5021斷路器A相未重合，需要對斷路器一次機構進行檢查；二是斷路器非全相運行后三相不一致保護未動作該斷路器跳閘，需要排查三相不一致保護運行情況。

二、斷路器未重合原因分析

5021斷路器未重合及三相不一致未動作原因分析如下：

1、5021斷路器A相跳開后，5021斷路器保護RCS-921A于保護啟動后432ms后“合閘壓力降低”開入，且監(jiān)控信號發(fā)“5021斷路器低油壓合閘閉鎖”信號。5021斷路器油壓力低閉鎖合閘回路導致合閘回路斷開，因此5021斷路器未重合?，F(xiàn)場檢查斷路器彈簧儲能未達到廠家規(guī)定要求。

2、低油壓合閘閉鎖故障分析及處理。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)輔助繼電器49MX處于勵磁狀態(tài)，導致電機儲能控制回路斷開（49MX常閉接點斷開），電機回路無法正常工作，斷路器動作后無法儲能，出現(xiàn)低油壓合閘閉鎖信號。

經(jīng)分析導致電機保護回路49MX繼電器吸合原因存在熱耦繼電器49M和時間繼電器48T故障可能。經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)48TC時間繼電器故障（使用萬用電表和秒表檢查48TC時間繼電器，拉動繼電器拉桿，同時計時，第一次發(fā)現(xiàn)時間繼電器延時42秒后動作，第二次15秒后動作，而標準設定時間為150秒）。更換新時間繼電器后，進行五次分合閘操作，電機儲能正常。

三、斷路器三相不一致保護未動作原因分析

5021斷路器A相跳開未重合，斷路器保護和本體三相不一致保護均未有效動作。原因分析如下：

1、5021斷路器保護三相不一致保護未動作原因。

根據(jù)斷路器保護裝置原理：當不一致保護投入，任一相TWJ動作，且無電流時，確認為該相斷路器在跳閘位置，經(jīng)整定的動作時間（2s）滿足不一致動作條件時，出口跳開本斷路器。由于5021斷路器合閘回路斷開，造成5021斷路器跳位返回，未達到三相不一致保護動作時間。故5021斷路器保護三相不一致保護正確未動作。

2、5021斷路器本體三相不一致保護未動作原因。

經(jīng)現(xiàn)場試驗檢查，5021斷路器本體三相不一致回路正確，5021斷路器本體三相不一致時間整定正確，相應時間繼電器、返回時間繼電器正確動作。5021斷路器本體三相不一致出口繼電器47TX出現(xiàn)卡澀。5021斷路器非全相分閘回路中47TX接點無法閉合，導致5021斷路器未跳開?，F(xiàn)場更換5021斷路器本體三相不一致出口繼電器47TX后經(jīng)傳動試驗正確。

四、其他異常原因及處理

經(jīng)排查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)已接入監(jiān)控后臺的閉鎖信號有SF6低氣壓報警信號、SF6低氣壓閉鎖信號、低油壓分閘閉鎖信號、低油壓合閘閉鎖信號、電機運轉信號等。未接入監(jiān)控后臺的閉鎖信號有低油壓重合閘閉鎖信號、輔助繼電器接點信號，導致運行值班人員無法通過監(jiān)控系統(tǒng)了解現(xiàn)場繼電器及斷路器運行情況。

事故處理后，運行值班人員對同類型斷路器本體三相不一致出口繼電器47TX及熱耦繼電器和時間繼電器狀態(tài)進行全面排查，結合停電檢修等機會對損壞繼電器進行更換。同時，輔助繼電器動作信號、低油壓重合閘閉鎖信號加入監(jiān)控機監(jiān)視，便于發(fā)現(xiàn)電機控制回路故障。

五、事件啟發(fā)

在常規(guī)的500千伏變電站斷路器維護工作中，除開展正常的斷路器高壓預防性試驗、保護定檢等工作外，還應全面關注在設計、運行中可能出現(xiàn)的各種異常情況，采取相應應對措施，制定應急處置方案，保證電網(wǎng)的正常穩(wěn)定運行。變電運行人員應該熟練掌握對斷路器的結構原理及二次接線，并進行相應的反事故演練，才能正確及時地處理故障，縮短處理時間，確保電網(wǎng)和設備的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

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