高壓斷路器防誤動跳閘控制回路優化

郭昱宏 于明光 王強 陳麗娟

（國網遼寧省電力有限公司本溪供電公司，遼寧 本溪 117000）

一、高壓斷路器

高壓斷路器（或稱高壓開關）它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流，而且當系統發生故障時通過繼電器保護裝置的作用，切斷過負荷電流和短路電流，它具有相當完善的滅弧結構和足夠的斷流能力。

（一）用途介紹

高壓斷路器在高壓電路中起控制作用，是高壓電路中的重要電器元件之一。高壓斷路器是在正常或故障情況下接通或斷開高壓電路的專用電器。斷路器的工作狀態（斷開或者閉合）是由他的操動機構控制的。高壓負荷開關、高壓隔離開關和高壓斷路器的區別：一是高壓負荷開關是可以帶負荷分斷的，有自滅弧功能，但它的開斷容量很小很有限。二是高壓隔離開關一般是不能帶負荷分斷的，結構上沒有滅弧罩，也有能分斷負荷的高壓隔離開關，只是結構上與負荷開關不同，相對來說簡單一些。三是高壓負荷開關和高壓隔離開關，都可以形成明顯斷開點，大部分高壓斷路器不具隔離功能，也有少數高壓斷路器具隔離功能。四是高壓隔離開關不具備保護功能，高壓負荷開關的保護一般是加熔斷器保護，只有速斷和過流。五是高壓斷路器的開斷容量可以在制造過程中做的很高，主要是依靠加電流互感器配合二次設備來保護。

（二）工作性能

一是額定電壓（標稱電壓）：它是表征斷路器絕緣強度的參數，它是斷路器長期工作的標準電壓。為了適應電力系統工作的要求，斷路器又規定了與各級額定電壓相應的最高工作電壓。對3—220KV各級，其最高工作電壓較額定電壓約高15%左右；對330KV及以上，最高工作電壓較額定電壓約高10%。斷路器在最高工作電壓下，應能長期可靠地工作。二是額定電流：它是表征斷路器通過長期電流能力的參數，即斷路器允許連續長期通過的最大電流。三是額定開斷電流：它是表征斷路器開斷能力的參數。在額定電壓下，斷路器能保證可靠開斷的最大電流，稱為額定開斷電流，其單位用斷路器觸頭分離瞬間短路電流周期分量有效值的千安數表示。當斷路器在、低于其額定電壓的電網中工作時，其開斷電流可以增大。但受滅弧室機械強度的限制，開斷電流有一最大值，稱為極限開斷電流。四是動穩定電流：它是表征斷路器通過短時電流能力的參數，反映斷路器承受短路電流電動力效應的能力。斷路器在合閘狀態下或關合瞬間，允許通過的電流最大峰值，稱為電動穩定電流，又稱為極限通過電流。斷路器通過動穩定電流時，不能因電動力作用而損壞。五是關合電流：是表征斷路器關合電流能力的參數。因為斷路器在接通電路時，電路中可能預伏有短路故障，此時斷路器將關合很大的短路電流。一方面由于短路電流的電動力減弱了合閘的操作力，另一方面由于觸頭尚未接觸前發生擊穿而產生電弧，可能使觸頭熔焊，從而使斷路器造成損傷。

二、事件概況及原因

某變電站運行中高壓斷路器突然跳閘，現場無任何操作，因此首先排除了人為因素。根據調查，該斷路器對應間隔的繼電保護裝置并無動作，故障錄波也未顯示故障信息，因此可以判斷該事件為非故障性跳閘。檢查斷路器設備現場控制柜，發現有1只小動物通過跳閘繼電器試驗孔進入了繼電器并觸電死亡。分析認為小動物觸電后在掙扎過程中頂住了該繼電器的試驗金屬舌片，導致繼電器出口觸點閉合引起斷路器跳閘。該高壓斷路器的跳閘繼電器（52TX）為MM4XP型繼電器，其外殼為透明防護罩，具有防止誤碰引起跳閘的功能，可通過試驗孔頂住金屬舌片驗證其觸點是否有效。

三、由于震動引起的斷路器誤動

（一）原因

一是配電柜底座與基礎槽鋼固定不實，開合閘時震動過大，而造成的斷路器誤動2#合成氨系統4#羅茨機在啟動的過程中，GL型過流繼電器速斷保護一直動作，查速斷整定值為10倍的額定電流，用5 000V搖表測量絕緣值相間及對地電阻，均達到2 000MΩ以上，用雙臂電橋測量直流電阻三相完全一樣，并拆檢電動機，檢查電機轉子鼠籠條焊接是否牢靠。最終查找原因是：高壓柜底座與基礎槽鋼焊接不牢，導致安裝在柜體上的過流繼電器的鐵芯震動，再加之啟動時啟動電流對鐵芯的吸合力，造成速斷動作。二是保護回路中繼電器接點抗震能力差造成的斷路器誤動在繼電保護回路中，對于DL型電流繼電器來講，它的動靜觸點間距小，動觸點受游絲作用力拉伸，作用力小，抗震能力差。因此在開合閘時，由于震動容易造成其相應的斷路器掉閘。尿素系統8#CO2壓縮機在剛投入運行時，幾次由于相鄰斷路器的開合閘時震動導致誤動，最后檢查是由于8#CO2壓縮機柜內的繼電保護是采用DL型電流繼電器。當周圍斷路器開合閘時，引起DL型電流繼電器觸點震動而造成誤動。后經過改造處理，杜絕了這種現象發生。三是由于機構本體原因造成的斷路器誤動系統合閘時，斷路器的機械部分傳動機構定位不牢，或連接軸發生松動，沒有到位，在運行過程中，由于震動而脫落造成誤動。3#合成氨系統2000kVA變壓器的斷路器在正常運行時，突然掉閘，造成了大面積的停車，影響非常嚴重。后查明是由于斷路器在合閘后機構定位不牢，合閘沒有到位，運行一段時間后，機構受震動脫落造成誤動。

（二）采取的措施

一是對盤柜、基礎槽鋼、預埋鐵必須連接、焊接牢固，并平整水平，保證斷路器在開合閘時，保護繼電器不受震動。二是分合閘時，檢查操作機構是否到位，檢查傳動機構、轉軸等是否靈活，移動面是否有頂、卡現象，使動作不到位，并且應對操作機構的所有轉動部分定期加注潤滑油。

總結：高壓斷路器工作的好壞直接影響到電力設備的安全穩定運行，通過采取了一些切實可行的解決措施，對高壓斷路器及與其配合繼電進行了相應的改進，可保證高壓斷路器更安全、可靠的正常運行，減少了誤動作的可能，保證了電力企業的安全穩定運行。