一起10 kV 電容器保護防跳與機構防跳同時使用的缺陷處理分析

朱 華

（廣東電網有限責任公司梅州供電局，廣東 梅州 514021）

0 引 言

現階段，變電站內斷路器防跳回路有保護裝置防跳和開關機構防跳兩種[1]。兩種回路作用不一樣。在斷路器實際接線中，普遍只采用其中一種防跳方式[2]。假如將兩種防跳回路都運用在斷路器上，很可能產生寄生回路，需要進行回路的改進才能使用。

1 缺陷概況

2019年12月某日，巡維中心運行人員在110 kV某變電站巡視發現，10 kV #1 電容器511 在運行狀態下保護裝置（NSR620R）的跳位、合位指示燈同時亮起，如圖1 所示，后臺監控計算機中#1 電容器511 分畫面的“事故總”光字牌亮起。運行人員隨后上報缺陷。

圖1 保護裝置跳合位指示燈同時亮

2 缺陷分析及處理過程

2020年1月某日，運行人員向調度申請將10 kV#1 電容器511 由運行轉冷備用。繼保班組人員將電容器開關合上后檢查發現，保護裝置對應的TWJ 跳閘位置繼電器接線端子1D13 為負電-48 V（在端子排上與合閘回路兩根107 電纜并接，如圖2 所示）。將1D13端子接線解開后保護裝置跳位燈滅，用萬用表量該電纜107-1n:4P20 為正電+114 V，TWJ 繼電器電位正常。隨后檢查其余兩根107 電纜，檢查發現解開1D14A 端子的107-DL:4 電纜用萬用表量為負電-114 V，1D14端子的107-1n:4P21 電纜用萬用表量為0 V，由此判斷開關機構箱的合閘回路帶負電從而引起TWJ 跳閘位置繼電器線圈勵磁，跳位燈亮起。同時，因為合后繼電器KKJ 仍在勵磁，TWJ 繼電器常開接點與KKJ 繼電器常開接點同時閉合串聯報出“事故總”信號。

圖2 端子接線圖

繼保人員拆下開關機構箱防護板后檢查發現，內置的電路板中焊接有機構防跳繼電器K11。對比正常的線路開關機構，該電路板下端有多余的短接片，如圖3所示（圈住部分為多余短接片）。此短接片使得機構防跳繼電器K11與合閘回路控制電源負電端導通，在保護防跳的基礎上又運用了機構防跳，也由此產生寄生回路“+KM—TWJ—R—DL 常開接點—K11—-KM”，如圖4 所示。當開關合閘時，DL 常開接點閉合，如果回路上繼電器的電阻配合不當，那么跳閘位置繼電器TWJ 就會勵磁，保護裝置跳位燈亮。

圖3 電容器開關機構內電路板

圖4 開關合閘寄生回路示意圖

另一方面，開關在合閘過程中，如果回路中繼電器的電阻配合不當，機構防跳繼電器K11會勵磁，K11常開接點閉合并形成自保持，K11常閉接點斷開，切斷開關合閘回路。開關分閘后，雖然DL 常開接點斷開，但“+KM—TWJ—R—K11常開接點—K11—-KM”依然形成寄生回路，使得K11繼電器無法返回，K11常閉接點依然斷開，開關分閘后無法再次合閘。

繼保人員將此短接片拆下后，取消了機構防跳回路。該寄生回路不通，保護裝置跳位燈滅，后臺事故總信號復歸，缺陷消除。

3 開關機構防跳回路的改進措施

按照繼電保護反事故措施的要求，每個斷路器應且只應使用一套防跳回路，宜采用開關本體防跳[3]。開關機構防跳相比于保護裝置防跳回路更加簡單、可靠，同時機構防跳屬于斷路器自身功能。隨著智能斷路器的發展，更多的功能應該由斷路器本身完成。但是，如果單純使用開關機構防跳功能，若保護裝置跳閘位置繼電器與機構防跳繼電器電阻配合不當，就會產生文中缺陷的寄生回路。為解決此類問題，現場斷路器采用機構防跳時，通常在保護裝置跳閘位置繼電器TWJ 回路中串入防跳繼電器常閉接點和開關輔助常閉接點，如圖5 所示。合閘監視回路中串入的K11常閉接點切斷了K11防跳繼電器的自保持回路，使得繼電器動作返回，開關分閘后能合閘；串入的DL 常閉接點在開關合位時切斷了寄生回路，保護裝置跳位燈不會亮起。

圖5 合閘回路改進措施

4 結 論

每個斷路器應且只應使用一種防跳回路，無論使用哪種防跳方式都應避免寄生回路的出現。繼保人員和運行人員要在設備新建投產或大修技改階段，對斷路器進行仔細驗收和測試，避免兩種防跳同時使用或單獨使用機構防跳但存在寄生回路的問題，使防跳回路充分為電力系統安全運行發揮作用。