一起斷路器誤跳閘事故分析

呂云，翟瀅，于曉暉

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

一起斷路器誤跳閘事故分析

呂云1，翟瀅1，于曉暉2

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

電氣二次回路是繼電保護的重要組成部分，二次回路發生的微小故障，往往對繼電保護的動作行為造成巨大的影響，并產生災難性的后果。對一臺高壓隔離開關進行等電位合閘后，因二次回路切換不良導致的斷路器誤跳閘事故進行分析，總結事故的成因，指出在事故處理過程中應注意的關鍵因素，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行線路1的倒閘操作，在合上211-1隔離開關、斷開211-2隔離開關的過程中，線路1兩套線路保護RCS931A、RCS902C的距離保護III段動作，211斷路器跳閘。

1 故障原因分析

分析線路1的保護錄波圖，發現與常規故障錄波有很大不同：保護起動不是由于某相或某幾相的電流瞬間增大，而是由于C相負荷電流消失；保護起動瞬間沒有伴隨常規的電壓降低，三相電壓在6 099 ms后突然全部消失。（根據裝置零序過流起動元件動作原理可知，當外接和自產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，裝置起動進入故障判別程序。）

進一步分析故障時間段的監控報文，整個操作

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

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

2 繼電保護動作行為分析

母線電壓切換回路如圖2所示，由于211-1隔離開關未閉合到位，其二次輔助開關接點未閉合，1YQJ繼電器不動作，觸點打開；211-2隔離開關完全分開后，其二次輔助開關接點打開，2YQJ繼電器返回，觸點打開。由于1YQJ、2YQJ觸點均處于打開狀態，保護失壓，距離保護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C相合閘不到位引起，其位置靠近母線側，因此，對線路保護來說，應視為反向出口故障。按照該類型保護的動作原理，保護三相失壓后正序電壓小于10%Un，進入低壓距離程序，此時保護裝置僅測量相阻抗，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在阻抗復數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或不經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出，其測量阻抗-ZK在阻抗復數平面上的動作特性是以ZZD與系統正序阻抗ZS連線為直徑的圓，當-ZK在圓內時動作［1-5］。因保護判為反方向故障，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，保護具有明確的方向性，不會動作。

圖3 故障時動作特性

當記憶電壓消失后，保護的動作特性如圖4所示。由于動作特性經過原點，繼電器處于動作邊界，但為了保證母線故障，特別是經弧光電阻三相故障時不會誤動作，對Ⅰ、Ⅱ段距離繼電器設置了門檻電壓，其幅值取最大弧光壓降，因此，在穩態電壓為零的時候，Ⅰ、Ⅱ距離繼電器不會動作。考慮后備性能，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 三相短路穩態特性

3 事故處理關鍵因素

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

統籌考慮變電一、二次設備的運行狀態，做出正確的判斷。各種電氣設備的運行不是孤立的，而是相互配合的統一整體，任一環節發生故障時，相應的保護、監控系統都將發出大量的信息，必須對這些信息進行統籌考慮，取出關鍵信息，并結合變電一次設備的運行狀態進一步做出綜合判斷。

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

4 防范措施

加強運行、檢修人員的專業培訓。規范典型操作票管理，制定標準化的操作流程，明確設備轉換過程中的合理先后順序，嚴格執行調度指令。

強化對操作過程的監督。隔離開關倒閘操作時，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的切換情況，在一次設備操作到位的同時，二次設備必須同時切換到位，并對相關狀態量的變化進行檢查確認。

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

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

5 結語

分析一起繼電保護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，一次設備間隔采用三相TV而母線間隔采用單相TV的設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］曹團結.高壓線路新型微機保護裝置的研究與開發［D］.湖北：華中科技大學，2006.

［2］戰勝.基于組態王的變電站綜合監控系統設計及應用［D］.北京：華北電力大學，2014.

［3］王晉.110 kV新型數字線路保護裝置的研究［D］.太原：太原理工大學，2006.

［4］武在前.220 kV同桿雙回線繼電保護方案的研究［D］.太原：太原理工大學，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］.科技致富向導，2014（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，從事繼電保護設備的檢修及運維管理工作。