線路保護裝置TWJ出錯報警缺陷分析

楊寶安?何林濤?陳玉文

摘要：110kV某變電站，110kV某茨線正常運行時，線路保護裝置運行燈亮，無告警信號，斷路器顯示在合閘位置。故障發生時，線路保護裝置報斷路器TWJ出錯，告警指示燈亮，斷路器合閘位置指示燈亮，跳閘位置指示燈亮。TWJ即跳閘位置繼電器，它主要起表示斷路器跳閘位置、以及監視斷路器合閘回路完整性的作用。文中主要對TWJ誤動進行原因分析，得到出口回路中的二極管擊穿導致TWJ誤動的結論，通過更換線路保護裝置出口插件，使保護裝置運行正常，已提高電網運行的穩定性。

關鍵詞：線路保護;TWJ;斷路器位置

HWJ并接于跳閘回路，該回路在開關跳閘線圈之前串有斷路器常開輔助觸點。當開關在合位時，其常開輔助觸點閉合，HWJ線圈帶電，HWJ=1表明開關合位。TWJ一般并接于合閘回路，該回路在開關合閘線圈之前串有斷路器常閉輔助觸點。當開關在分位時，其常閉輔助觸點閉合，TWJ線圈帶電，TWJ=1表明開關分位。本文描述的缺陷中，斷路器本體在合閘位置，斷路器合閘指示燈亮，斷路器跳閘指示燈亮，TWJ 異常。

一、缺陷發生前狀態分析

某110kV變電站110kV電壓等級為雙母線接線方式。缺陷發生以前，110kV某線路處于正常運行狀態，未發生過故障跳閘。這是一條110kV水電站上網線路，保護裝置為單套配置，保護裝置型號為CSC-163A型線路保護裝置，廠家為北京四方。正常運行狀態下，保護裝置運行燈亮，告警燈滅，斷路器在合閘位置，液晶顯示屏無告警信息。

二、缺陷描述

缺陷發生時，110kV某茨線線路處于正常運行狀態，線路無故障發生，斷路器未跳閘。110kV某次線保護裝置出現缺陷，具體表現為：保護裝置告警燈亮，裝置顯示TWJ異常，保護裝置上斷路器跳閘指示燈亮，合閘指示燈亮。斷路器本體在合閘位置，控制回路未報斷線，而分閘指示燈亮，則說明TWJ異常動作。

缺陷發生后，可直接造成線路保護裝置無法正確采集斷路器實際位置，現場與保護裝置內部的斷路器位置不一致，可能引起保護誤動的情況發生。

三、缺陷原因分析

3.1缺陷可能原因分析一

如圖1所示，斷路器合閘位置指示燈（HD發光二極管）亮，跳閘位置指示燈（LD發光二極管）亮，而實際斷路器在合閘位置，經分析可知操作板TWJ異常啟動。由圖可見，直流正電從+KM流到9：c32，流向跳閘位置指示燈（LD發光二極管），經過TWG、TWJ1（跳閘位置繼電器1）、TWJ2（跳閘位置繼電器2）、RTWJ1（跳閘監視回路分流電阻1）、RTWJ2（跳閘監視回路分流電阻2）流向9：c20，再流向端子排1-4CD：8，現場端子排1-4CD：8與1-4CD：6短接。LD常亮，TWJ啟動，說明有直流負電流向1-4CD：8。假設圖1中防跳繼電器TBJU（防跳繼電器）動作且不會復歸，TBJU常開觸點閉合，且TBJU常閉接點不分開，負點經-KM流向9：c4，經過J3、RTBJU（防跳回路分流電阻）、TBJU、TBJU常開接點、TBJU常閉接點、9：c18，再經端子排1-4CD：6流向1-4CD：8，使跳閘監視回路導通，出現缺陷顯示的情況。將110kV某次線停電后，對操作箱防跳進行驗證，斷路器操作箱防跳正常，說明TBJU未損壞，排除上述可能。

3.2缺陷可能原因分析二

由3.1節可知，出現上述缺陷情況，只有直流負電流向1-4CD：8，使跳閘監視回路導通。假設斷路器機構箱內存在寄生回路，使直流負電-KM經過寄生回路流向合閘回路，在經機構箱內部的合閘回路流向1-4CD：6，經短接線流向1-4CD：8，使跳閘監視回路導通，出現缺陷顯示的情況。經過將連接在1-4CD：6的斷路器合閘回路電纜芯線解開后，跳閘指示燈未滅，缺陷未消除，用萬用表直流電壓檔量得1-4CD：8帶負電。綜上所述，可以斷定不是因為斷路器機構箱存在寄生回路導致跳閘監視回路導通，出現缺陷所述現象。

3.3缺陷可能原因分析三

由3.1節可知，出現上述缺陷情況，只有直流負電流向1-4CD：8，使跳閘監視回路導通。假設直流負電是由9：c18流至1-4CD：8，使跳閘監視回路導通，經3.1節分析，不可能從防跳回路流向9：c18，只有從-KM經過1-4QD：34、Z1：c2、R1HHJ（分流電阻）、1HHJ（合后位置繼電器）、D1（二極管）、J2（短接線）、HBJ（合閘保持繼電器）、TBJU常閉接點流向9：c18，最后流至1-4CD：8使跳閘監視回路導通，出現缺陷情況。

經驗證，將Z1：a4與9：c22之間的短接線拆除，使上述回路斷開，觀察保護裝置顯示情況（斷路器實際在合閘位置），保護裝置運行燈常亮，合閘位置燈常亮，跳閘位置燈滅，告警燈滅，告警信號復歸。將斷路器斷開，保護裝置運行燈常亮，合閘位置燈常滅，跳閘位置燈亮，告警燈滅，無告警信號。將Z1：a4與9：c22之間的短接線恢復，斷路器合閘，保護裝置又發生相同的缺陷。由此可以初步斷定上述假設成立，及D1（二極管）擊穿，使上述回路導通。將出口插件取出，用萬用表二極管檔去測量1D1（即上述圖1中的D1二極管），正向測量時導通，反向測量時也導通，進一步確認D1（二極管）的確被擊穿，從而使跳閘監視回路導通。可以通過更換相同規格型號的D1（二極管），或者直接跟換出口插件的方式處理缺陷。

綜上所述，遇到此類缺陷可以從三種思路去分析缺陷因，分別是由斷路器機構箱寄生回路串電，由斷路器操作箱防跳回路串電，由斷路器合后位置回路串電。可以從這三方面逐一進行驗證，排除不可能的情況，就會找到缺陷發生的原因。或許遇到此類缺陷還有其他的思路，亦可以根據上述方法（排除法），理清思路，一步步尋找原因，提高處理缺陷的效率，使故障線路在最短時間內投入正常運行，達到使電網更加可靠安全運行的目的。

參考文獻：

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[3]李雙偉，童德明 .一起線路保護裝置 TWJ 異常的分析處理[J].2012 年江蘇省城市供用電專業學術年會論文集2012年第3輯.

作者簡介：

楊寶安（1989年10—）男，電氣工程及自動化專業學士學位，云南電網有限責任公司怒江供電局繼電保護A工，繼電保護高級工，四級技能專家，助理工程師;

何林濤（1995年8月—）男，電氣工程及自動化專業學士學位，云南電網有限責任公司怒江供電局繼電保護高級工，助理工程師;

陳玉文（1989年10月—）男，電氣工程及自動化專業學士學位，云南電網有限責任公司怒江供電局繼電保護高級工，工程師，四級技能專家。