一起2 20k V斷路器非全相保護誤動事故的分析

張 魯

（巢湖供電公司，安徽 巢湖 238005）

一起2 20k V斷路器非全相保護誤動事故的分析

張 魯

（巢湖供電公司，安徽 巢湖 238005）

斷路器非全相保護位于斷路器本體操作機構箱內，與外部環境直接接觸。因此，保護設計上的某些缺陷和現場運行維護的不到位均有可能造成非全相保護誤動情況的發生，對電力系統運行穩定性造成不利影響。

1 事故經過

2008-01-19 T11:37，某220kV變電站2724斷路器跳閘，監控系統發“2724斷路器控制回路斷線”信號，保護裝置除2724斷路器繼電器操作箱內A、B、C三相OP運行燈滅外，無其他信號，重合閘亦未動作；220kV線路故障錄波器只有啟動信號無其他任何信息。12:09，省調下令試送該變電站2724斷路器，2724斷路器在合上約2s后又復跳，監控系統仍發“控制回路斷線”信號，保護裝置同樣無其他動作信息，現場再次檢查仍未發現異常。查看220kV線路故障錄波圖發現，11:37，三相電流同時變為0；12:13試送，經2.2s后三相電流又同時變為0。

2 事故原因

(1) 對照圖紙對二次回路進行檢查分析,重點檢查手跳繼電器(STJ)動作和斷路器機構內的非全相保護動作情況。經測試，保護二次跳閘回路正常：＋KM與33號端子之間的絕緣為77MΩ，符合大于10MΩ的要求；同時，還模擬了保護動作，其信號正常。

(2) 對2724斷路器非全相保護進行檢查，發現保護延時繼電器K7啟動線圈A1、A2兩端電壓為3.4V(正常為0V)。將K7繼電器拆下，發現其啟動線圈A1端子與其延時輔助觸點15號端子有放電痕跡，并存在蜘蛛網及小蜘蛛肢體。對K7繼電器進行啟動電壓及啟動延時時間測試，啟動電壓下降為6.8V，啟動延時時間為2.01s，同時發現其絕緣電阻下降。

斷路器非全相保護回路原理如圖1所示。通過分析可知，本次跳閘是由于蜘蛛的進入，造成非全相保護延時繼電器K7上輔助觸點15號端子(帶110V正電)對啟動線圈A1端子短路，進而引起延時繼電器K7啟動(實際應在斷路器非全相狀態時，由串在回路中的斷路器常開、常閉輔助觸點啟動K7)，K7輔助觸點啟動中間繼電器K2，K2輔助觸點最終啟動出口繼電器Y2，造成斷路器誤動事故。

3 事故暴露問題

(1) 運行人員日常巡視不到位，蜘蛛在斷路器機構中長期存活甚至結網，以致肢體搭接端子，造成端子間短路，直接導致此次事故的發生。

(2) 《火力發電廠、變電所接線設計技術規定》第6.4.7條規定：正、負電源之間以及經常帶電的正電源與合閘或跳閘回路之間的端子排，宜以1個空端子隔開。而該斷路器機構內繼電器的線圈A1和正電源15號端子之間距離過近，約2mm左右，且沒有空端子隔開，不滿足繼電保護接線設計的技術規定，為事故的發生埋下了隱患。

(3) 國家電網公司《十八項反措電網重大反事故措施繼電保護專業》中規定：所有涉及直接跳閘的重要回路，應采用動作電壓在額定直流電源電壓的55%～70%范圍以內的中間繼電器。而生產廠家選用的斷路器本體的三相位置不一致，保護延時繼電器K7線圈啟動電壓過低(約為8V)，不滿足繼電保護反措要求。

4 事故防范措施

(1) 應選用滿足繼電保護接線設計技術規定的新型繼電器，繼電器啟動線圈和正電源之間的端子排應有空端子隔開。

(2) 相關部門應根據斷路器生產廠家提供的新型繼電器型號，更換斷路器三相位置不一致的跳閘繼電器，提高繼電器的動作電壓，滿足繼電保護反措要求，減少因繼電器絕緣老化、性能老化造成誤動的概率。

(3) 在技改過程中，將斷路器非全相保護信號接入監控系統，監測斷路器非全相保護跳閘情況。

(4) 進一步加強斷路器機構的運行維護管理工作。在日常巡視、停電檢修中，加強對機構工況的檢查，避免有小動物進入機構內，發現隱患缺陷應及時消除。

2009-09-09)