斷路器閉鎖分合閘的風險分析

楊浚文，朱余啟，黃宋波，王珍意

(云南電力調度控制中心，昆明 650011)

0 前言

斷路器在運行中，其操作機構的液壓、彈簧壓力、本體SF6 氣體壓力異常等，都可能導致斷路器出現閉鎖分合閘，這是電網調度運行會遇到的一類重大缺陷。若運行中斷路器閉鎖分合閘不及時處理，在電網發生故障時，保護裝置動作并向閉鎖斷路器發送分閘信號，但斷路器將拒動，不能正常跳閘切除故障，此時只能靠失靈保護或后備保護動作來隔離故障，擴大系統故障引起的停電范圍，在某些運行方式下系統甚至存在失穩風險。所以在出現斷路器閉鎖分合閘后，應迅速對電網進行調控，并盡快對閉鎖斷路器進行處理。處理斷路器閉鎖分合閘缺陷，首先應考慮帶電處理，若不能帶電處理，則應根據斷路器所在廠站接線方式的特點，調整運行方式將閉鎖斷路器從系統中隔離后再處理缺陷。在大多數情況下，隔離閉鎖斷路器時需將其相鄰間隔的元件停電，這將形成新的運行風險。

1 斷路器閉鎖分合閘風險

通過實例看出，斷路器單相閉鎖以及三相閉鎖情況下相關斷面的極限與正常無檢修方式下相比下降，特別是斷路器三相閉鎖情況下相關斷面極限大幅下降。在斷路器閉鎖缺陷未處理前，若不及時將相關斷面潮流進行控制，電網發生N－1故障后即使失靈保護和后備保護正確動作，電網也存在失穩的風險。此時電網已進入緊急狀態［1］，需立即采取措施進行處理。

2 斷路器閉鎖分合閘處理

斷路器閉鎖分合閘后，雖然可以通過隔離開關拉合電容電流在允許范圍內的空母線及空載線路［2］，以隔離斷路器，但實際運行中大部分廠站未進行過該類操作，考慮設備的安全性以及非常規操作的風險，且220 kV 及以上電壓等級一般嚴禁用隔離開關拉合空載線路［3］，應采取停運閉鎖斷路器間隔的相鄰元件，以隔離閉鎖斷路器的方式處理。

以下就一些典型接線方式下斷路器閉鎖分合閘的處理方法進行簡要的分析。

2.1 主接線為雙母線接線形式

目前新投產的220 kV 及以上變電站中，已很少采用雙母線帶旁路母線的接線方式，且文獻［4］中對雙母線帶旁路母線的接線方式下的討論已比較詳細，在此不再贅述。雙母線接線形式變電站出現斷路器閉鎖分合閘后的處理方案如下。

2.1.1 出線斷路器或主變高壓側斷路器

首先采取倒母線操作，將閉鎖斷路器所處母線其余斷路器倒至另一組母線。若閉鎖斷路器為出線斷路器，斷開線路對側的出線斷路器，若閉鎖斷路器為主變高壓側斷路器，則斷開主變中低壓側斷路器，然后斷開本側母聯斷路器，解除斷路器兩側隔離開關的防誤閉鎖，再拉開斷路器兩側的隔離開關，退出斷路器的啟動失靈保護，做好一、二次安全措施后對斷路器進行處理。

如圖1 所示，若線路甲281 斷路器上Ⅰ組母線，則線路甲281 斷路器閉鎖分合閘后，進行處理時，首先將Ⅰ組母線其余斷路器倒至Ⅱ組母線，然后斷開線路甲對側的263 斷路器，再斷開本側站內的母聯212 斷路器，解除281 斷路器兩側隔離開關的防誤閉鎖，然后拉開281 斷路器兩側的隔離開關，退出281 斷路器的啟動失靈保護，做好一、二次安全措施后對281 斷路器進行處理。

圖1 雙母線接線

2.1.2 母聯斷路器

母聯斷路器閉鎖分合閘后，若短時內無法處理，可以考慮將母差保護調整為大差方式，保證保護的速動性。若考慮母線上所有出線斷路器以及主變高壓側斷路器斷開后，再隔離處理母聯斷路器，停電范圍較大，處理復雜，可以優先考慮將所有元件倒至一組母線后，直接拉開母聯斷路器兩側隔離開關，隔離母聯斷路器處理。

2.2 主接線形式

若出線回數較多，主接線采用雙母線分段接線方式，其中單個分段斷路器接線形式變電站出現斷路器閉鎖分合閘后的處理方案如下。

1)出線斷路器或主變高壓側斷路器:處理方法基本同雙母線接線方式。

2)分段斷路器，騰空分段斷路器連接的兩段母線，斷開兩段母線上其余的母聯斷路器，解除閉鎖斷路器兩側隔離開關的防誤閉鎖，拉開分段斷路器兩側的隔離開關，做好一、二次安全措施后對分段斷路器進行處理。

圖2 雙母線分段接線

如圖2 所示，若分段212 斷路器閉鎖分合閘，首先騰空Ⅰ、Ⅱ母，然后斷開母聯213、223 斷路器，解除212 斷路器兩側隔離開關的防誤閉鎖，然后拉開212 斷路器兩側的隔離開關，做好一二次安全措施后對212 斷路器進行處理。

3)母聯斷路器，220 kV 以下廠站可以考慮騰空一組母線后直接拉開母聯斷路器兩側的隔離開關，隔離處理母聯斷路器。

如圖2 所示，若母聯213 斷路器閉鎖分合閘，首先將Ⅰ－Ⅲ母母差保護調整為大差方式，將Ⅰ母所有元件倒至Ⅲ母運行，斷開分段212 斷路器，然后拉開母聯213 斷路器兩側隔離開關，做好一二次安全措施后對213 斷路器進行處理。

2.3 3/2 接線形式

1)邊斷路器:首先斷開邊斷路器相鄰母線上所有其它斷路器，停運母線，再斷開閉鎖斷路器的相鄰斷路器，停運該邊斷路器和相鄰斷路器供電的線路或主變，解除閉鎖斷路器兩側隔離開關的防誤閉鎖，然后拉開斷路器兩側的隔離開關，退出的斷路器失靈保護，做好一二次安全措施后對斷路器進行處理。

2)聯絡斷路器:

斷開本串上閉鎖斷路器的相鄰斷路器，停運本串上所有的線路或主變，特別的，若該串為不完整串且一側無邊斷路器，還需將該側母線停運，最后解除閉鎖斷路器兩側隔離開關的防誤閉鎖，然后拉開斷路器兩側的隔離開關，退出斷路器的失靈保護，做好一、二次安全措施后對斷路器進行處理。

2.4 4/3 接線形式

現如今部分大型電廠主接線采用4/3 接線形式，在該種接線方式下，若某個斷路器閉鎖分合閘時，處理方法如下。

1)邊斷路器:首先斷開邊斷路器相鄰母線上所有其它斷路器，停運母線，斷開閉鎖斷路器的相鄰的聯絡斷路器，停運該邊斷路器和相鄰斷路器供電的線路或主變，解除閉鎖斷路器兩側隔離開關的防誤閉鎖，然后拉開斷路器兩側的隔離開關，退出斷路器的失靈保護，做好一、二次安全措施后對斷路器進行處理。

2)聯絡斷路器:斷開該斷路器相鄰的邊斷路器和聯絡斷路器，停運該斷路器與相鄰邊斷路器共同供電的線路或主變，停運該斷路器與相鄰聯絡斷路器共同供電的線路或主變，解除閉鎖斷路器兩側隔離開關的防誤閉鎖，然后拉開斷路器兩側的隔離開關，退出的斷路器失靈保護，做好一、二次安全措施后對斷路器進行處理。

2.5 串補主旁路斷路器閉鎖

串補主旁路斷路器閉鎖后，需要將線路停電，將主旁路斷路器隔離，解除閉鎖斷路器兩側隔離開關的防誤閉鎖，然后拉開斷路器兩側的隔離開關，退出串補本體及遠跳保護，做好一、二次安全措施后對斷路器進行處理。

若采取相關措施，隔離閉鎖斷路器進行處理期間，一般需要陪停元件以隔離閉鎖斷路器，這將會引起新的系統風險。

3 結束語

斷路器閉鎖分合閘是電網調度中的一項緊急缺陷，無論在缺陷處理前或處理過程中，電網都存在著極大的風險。為控制電網的運行風險，在缺陷處理前，應按斷路器拒動，斷路器失靈和后備保護動作情況下相關斷面的輸送極限來進行潮流控制。若該缺陷不能帶電處理，則應根據斷路器所在廠站接線方式的特點，通過調整運行方式進行處理。若在隔離處理過程中需要陪停元件，應考慮盡量縮小停電范圍，并考慮相關元件陪停后電網的運行風險，避免處理過程中再發生N－1故障導致局部電網解列或系統失穩。

［1］袁季修.防御大停電的廣域保護和緊急控制［M］.北京:中國電力出版社，1957.

［2］云南電網調度管理規程［S］.昆明:云南電網公司，2004.

［3］Q/CSG 2 1003－2008，中國南方電網電力調度管理規程［S］.廣州:中國南方電網有限責任公司，2008.

［4］王珍意.對閉鎖分合閘斷路器隔離方法的探討［J］.繼電器，2007，35 (Suppl):448－451.