斷路器分合閘指示錯誤原因分析

瞿 峰，顧曉峰，余嘉彥

(國網江蘇省電力公司檢修分公司蘇州分部，江蘇 蘇州 215000)

斷路器分合閘指示錯誤原因分析

瞿 峰，顧曉峰，余嘉彥

(國網江蘇省電力公司檢修分公司蘇州分部，江蘇 蘇州 215000)

介紹了某220 kV變電站110 kV線路保護更換后，由于取消保護防跳僅使用開關本體防跳后出現的保護裝置合位、分位燈均常亮的異常情況，分析了異常情況出現的原因，在提出了相應的解決措施并加以實施后解決了問題。

變電站；斷路器；線路保護；監(jiān)視回路；防跳回路

1 事故經過

2013-10-16，某220 kV變電站10條110 kV線路開始進行保護更換工程。此次工程僅對保護裝置和電纜進行更換，原來的線路開關仍然使用。更換后的保護裝置為南京自動化有限公司生產的PSL621U保護裝置。按照《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》的要求，這次保護更換后將取消保護防跳，使用開關防跳。

10月18日，第1條線路保護更換施工完畢，建設單位保護人員按時對其進行驗收。在對該線路開關進行手合操作后，其保護裝置PSL621U出現跳位、合位燈均常亮，保護裝置報“運行異常”的情況。

2 現場檢查與故障分析

保護人員與現場施工人員立即對該問題進行檢查處理。經檢查，由于取消保護防跳，使用開關防跳，施工人員按設計要求將圖1(操作箱接點合閘回路及防跳回路部分)中的1n12X7、1n12X8進行短接(見圖1弧線)并將電阻R19斷開(見圖1打×處)，且在開關機構箱中將圖2(ABB BLK222開關操作機構二次原理圖)中的X1_530與X1_531進行短接(見圖2粗線)，這樣就取消了保護防跳，從原理上實現了僅使用開關防跳的功能。

由圖1可以看出，合閘監(jiān)視回路與合閘回路通過1KD27和1KD28并接后接入開關機構箱的合閘線圈。由圖2分析可知，當斷路器手合后(合位燈亮)，斷路器輔助接點21-22斷開，接點23-24閉合。通過與X1_530短接的X1_531，防跳繼電器K3得正電，導致機構箱防跳回路導通，進而使合閘監(jiān)視回路導通(TWJ=1，跳位燈亮)，跳位、合位燈均常亮。然而正常的情況是，當斷路器合位時，防跳繼電器K3雖得正電，卻由于合閘監(jiān)視回路的分壓作用使其可靠不動作。據此，保護人員判斷是由于圖1合閘監(jiān)視回路分壓不足導致該問題的出現。

因此，保護人員對合閘監(jiān)視回路中的TWJ繼電器以及防跳繼電器K3分別進行動作試驗。經試驗，合閘監(jiān)視回路的動作電壓為117 V，機構防跳回路的動作電壓為98 V；經測試，合閘監(jiān)視回路的直流電阻約為10.2 kΩ，機構防跳回路的直流電阻約為9.2 kΩ。根據分壓原理即可得知機構防跳回路上的電壓大約為105 V(大于其動作電壓98 V)，這就證實了是由于合閘監(jiān)視回路分壓不足，使K3分壓過大而導通。

3 改造措施

保護人員與施工人員在發(fā)現問題的原因后(其他需更換保護的線路均有相同問題)，提出了2種解決方案。

(1) 增大PSL621U操作板中的TWJ串聯的分壓電阻R7，保證K3在開關合位時分壓低于其動作電壓而無法導通。但這需要聯系廠家更換新的操作板，且無法在規(guī)定工期內完成，需延長工期。

(2) 在回路上進行一些改變來解決問題，這種方法簡潔明了，且對工期幾乎無影響。

圖1 PSL621U 1n接點示意

圖2 ABB BLK222開關操作機構二次原理

經過反復探討，最終決定在合閘監(jiān)視回路中串入1副斷路器常閉接點和1副K3的常閉接點，接點示意如圖3所示。

由圖3可知，經過改造后，當斷路器分位時，合閘監(jiān)視回路導通，分位燈亮；而當斷路器合位時，斷路器常閉接點斷開，合閘監(jiān)視回路斷開，只亮合位燈。之所以在合閘監(jiān)視回路同時加入1副 K3常閉接點，是因為如果沒有這副接點，那么在斷路器由合位變分位時，可能由于斷路器輔助接點動作的先后順序，而導致閉鎖合閘回路。即如果圖3中的斷路器輔助接點比圖2中的斷路器輔助接點先動作，那么在圖3中的斷路器輔助接點閉合后圖2中的斷路器輔助接點23-24還未打開，這時防跳繼電器K3得電而動作，其輔助接點14-11打開，24-21閉合。由于24-21閉合而形成自保持，即防跳回路始終處于導通狀態(tài)，之后的合閘操作將無法進行。在合閘監(jiān)視回路中再串入1副K3的常閉接點就能解決這樣的問題。因為當K3動作時，這副接點就會打開而使機構防跳回路放電，防跳繼電器K3失電，其輔助接點14-11閉合，這樣就不會影響到斷路器的合閘操作。

圖3 修改后PSL621U 1n接點示意

4 結束語

這個工程為老變電站改造，僅更換保護，設計人員按新保護配新開關設計，未充分考慮到新老保護與開關之間的銜接配合問題。施工圖審查時僅由設計單位向施工單位(外包單位)進行交底，施工單位沒有提出異議，而建設單位沒有參加，導致在工程驗收時出現了問題。

采取上述改造措施后，保護裝置的分合閘位置均指示正確，該問題得到了有效解決。該站的其他9條110 kV線路均采取了同樣的措施，運行至今無異常。參考此案例，今后其他保護更換如需將保護防跳改為斷路器本體防跳時，應合理地設置TWJ及其分壓電阻R7、K3繼電器，使得斷路器正常合閘時，K3繼電器能夠可靠不動作，不影響信號的正常反映。

2014-04-21。

瞿 峰(1983-)，男，工程師，主要從事繼電保護及其他二次系統(tǒng)維護工作，email：darlingzhang0322@163.com。

顧曉峰(1982-)，男，技師，主要從事繼電保護及其他二次系統(tǒng)維護工作。

余嘉彥(1984-)，男，工程師，主要從事繼電保護及其他二次系統(tǒng)維護工作。