一起直流接地引起的斷路器跳閘事件分析

胡春林

摘 要：2014-10，500 kV達州變電站發生了一起因C相開關機構箱內SF6低氣壓閉鎖繼電器信號及跳閘閉鎖接點間絕緣降低所致的信號直流正電竄入控制直流，造成2號主變5033開關跳閘的事件。

關鍵詞：直流接地；斷路器跳閘；控制電流；故障查找

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.092

事件發生前，500 kV達州變電站所有設備按標準運行方式運行。站內無檢修預試工作， 5033開關跳閘未造成負荷損失，導致2號主變高壓側5032單開關運行，降低了2號主變運行可靠性，如圖1所示。

圖1 500 kV達州變電站故障

1 跳閘簡要情況及原因分析

2014-10-08T19：02—19：53，達州站后臺發現全站公用直流屏1號、2號主饋線柜直流接地信號和復歸信號。巡視發現，Ⅰ段直流正接地發生在500 kV5031、5032、5033開關測控屏回路，Ⅱ段直流負接地發生在5033斷路器保護屏回路上。為了避免出現直流兩點接地造成開關誤動或拒動，對500 kV5031、5032、5033開關測控屏回路進行拉路查找，20：01，當拉開直流分屏上5031、5032、5033開關測控屏總電源空開時，5033開關跳閘，兩段直流接地信號均復歸。

1.1 故障查找和處置過程

5033開關保護裝置電源取自II段直流饋線屏，5031、5032、5033開關測控裝置取自I、II段直流饋線屏經切換后的電源，在I、II段直流空開均投入的情況下，直流切換裝置默認為I段直流供電，在I段直流失電后，切換裝置自動切換至II段直流。5031、5032、5033開關測控直流回路原理圖如圖2所示。

現場檢查發現，5033開關C相第二組跳閘回路和信號回路對地絕緣低（小于5 MΩ）。合上第二組操作電源后，檢查發現5033開關C相信號回路帶有正電，且在110 V左右（5033測控電源空開已拉開），可以確定5033開關第二組操作電源已竄入到5033開關信號電源回路中。

對5033開關機構內跳閘回路進行分析，第二組跳閘回路中串接有“遠方/就地”切換開關、SF6閉鎖繼電器和BG1輔助接點，解開以上三個元件在機構端子排上的接線，分別對地搖絕緣，發現閉鎖繼電器K10外部接線（11、24）對地絕緣在5 MΩ以下，說明K10繼電器及其上下兩端至端子排的接線存在絕緣降低的問題。經檢查發現，K10繼電器底座上中間螺絲處有潤滑劑，且底座上有明顯的裂痕，將K10繼電器撥出后，操作回路與信號回路之間的絕緣恢復，插上K10繼電器后，操作回路與信號回路之間的短接現象再次出現（現場反復試驗3次，情況相同）。由此可以斷定K10繼電器或其底座內確實存在操作回路與信號回路短路的現象。

將K10繼電器拆下，對其3組接點進行測量，并對3組接點之間進行絕緣檢查，發現繼電器內的3組接點之間絕緣均正常，排除繼電器本身故障的原因。拆開K10底座進行檢查，并對各接線座進行絕緣檢查，發現底座上接線端11與接線端21之間絕緣下降到1 MΩ以下，繼續拆解底座接線連接片，發現底座內部信號回路用的接點（21、24）與操作回路用的接點（11、12）內有污點，但并非灼傷和燒蝕的痕跡。第二組操作回路與信號回路在K10內的聯系圖如圖3所示。

圖3 第二組操作回路與信號回路在K10內的聯系圖

K10繼電器底座有裂紋，且信號回路用的接點與操作回路用的接點之間有污染物存在，11與21之間的絕緣幾乎為零。由此可以確定，K10底座內（11、12）與（21、24）兩組接點的絕緣低，導致5033開關信號回路的直流竄入第二組跳閘回路，是5033斷路器分閘的原因。

更換同型號K10繼電器，并對回路絕緣進行檢查，分別合上信號電源、第一組操作電源、第二組操作電源，并測量回路電壓，測試結果正常。對開關進行了分合閘試驗，結果正常。

1.2 跳閘原因分析

運行人員在發現直流I段有正接地、II段有負接地現象時，對系統進行拉路操作。在拉開51小室直流I段饋線屏上“5031、5032、5033開關測控柜電源I”總空開后，測控裝置上的電源自動轉換地自動將信號電源由Ⅰ段直流切至II段直流上，導致5033開關II段上的信號直流正極竄入II段上的操作回路，使跳圈動作跳閘。

5033開關C相機構內閉鎖繼電器K10底座有污點和破裂現象，且在運行中，底座上面還有大塊的潤滑劑與底座后擋板粘連，導致K10上通過的信號回路與操作回路有導通，同時存在接地現象。如圖4所示，在5033開關處于合位時，機構內的操作回路均帶負電，此時回路上的接地均報負接地，而此操作回路為II段直流提供，所以報II段直流負接地，而信號回路由I段直流供電。當接點24與接點12之間因絕緣降低發生間歇性短接，此時信號回路的接地應為正接地，所以報I段直流正接地。

圖4 5033開關C相機構內閉鎖繼電器K10底座的接地和導通現象

5033開關跳閘原因為直流II段的信號回路正電通過K10繼電器中的信號，與跳閘接點竄入到5033開關第二組跳閘回路，5033開關C相跳閘后由機構內不一致繼電器動作后，再三相跳閘。

跳閘后，K10繼電器中的跳閘回路應不帶電，所以直流II段接地應復歸，而信號回路仍然帶電，如果接地點仍然存在，

則信號回路應報直流正接地，但通過分析前期監控信息可以看

出，兩段直流接地并非穩定的金屬性接地，而是間歇性接地，也可能存在因跳閘時開關震動，使接點對地阻值發生變化，而使接地點消失的現象。

2 防范措施

開展隱患排查，對所有同型號的斷路器機構進行排查，檢查其他繼電器是否同樣存在底座破裂的情況，并在機構箱內K10、K9等繼電器上加裝擋板，以防此類情況再次發生。

優化K10繼電器的接線方式。從本次跳閘可以看出，K10繼電器操作回路使用的是11、12接點，信號回路使用的是21、22接點，兩對接點相距較近，如果將信號接點改用31、32接點，則信號與操作兩組接點之間距離增大，則發生兩組使用中的接點短接的概率就大大減小，避免事故的發生。

明確直流接地故障查找的基本原則、方法、主要危險點，明確請示匯報的流程，并開展現場培訓，提高運行人員的處置技能。

〔編輯：王霞〕

Analysis of a Tripping Event of Circuit Breaker Caused by DC Grounding

Hu Chunlin

Abstract： 2014-10， 500 kV reached state substation occurred because the C phase switch mechanism box SF6 low pressure latching relay signal and tripping closedown contact between insulation to reduce induced by DC signal positive fleeing into the control of DC， resulting in 5033 switch of No.2 main transformer tripping event.

Key words： DC grounding； circuit breaker tripping； control current； fault finding

文章編號：2095-6835（2015）19-0093-02