一起550 kV斷路器跳閘原因分析

王 勇，洪 鶴，田慶陽，白 靖

（1.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006；2.國網丹東供電公司，遼寧 丹東 118000）

一起550 kV斷路器跳閘原因分析

王 勇1，洪 鶴1，田慶陽1，白 靖2

（1.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006；2.國網丹東供電公司，遼寧 丹東 118000）

介紹了一起550 kV斷路器正常運行時突然跳閘的事故過程，詳細敘述了從故障前運行狀態到故障原因的查找經過，并提出了整改預防措施，為現場運行檢修人員提供技術指導。

斷路器；跳閘；交直流：調試

斷路器跳閘是電力系統運行中經常發生的事件。對于500 kV電網，線路斷路器多具有重合閘功能，目的是避開瞬時故障，使系統重新恢復穩定運行［1－3］。

斷路器跳閘的原因多種多樣，如線路發生接地故障、電力設備絕緣擊穿、斷路器設備自身缺陷及極少數的人為因素等［4－5］。

1 故障經過

2013年6月9日14：21：20，某500 kV變電站第4串聯絡5042斷路器B相在無保護動作情況下跳閘，重合成功。變電站后臺監控系統顯示5042斷路器第2組出口跳閘，重合閘動作，1號充電屏直流母線絕緣故障，其余無異常。

現場檢查一次設備無異常，5042斷路器B相計數器動作1次；電南線2套線路保護均未動作，5042斷路器輔助屏重合閘動作燈亮，B相分閘燈亮。

該站500 kV部分為3／2接線方式，第4串為不完整串，5043為電南線Ⅱ母線側斷路器，5042為4串聯絡斷路器。故障斷路器型號為550PM63－ 40，2011年產品，采用液壓彈簧機構，于2011年10月28日投運。

220 kV部分接線方式為雙母線接線，分裂運行。

當日系統無異常，小雨天氣。送變電公司正在現場進行新擴建的220 kV線路保護Ⅰ屏帶斷路器傳動試驗，開有變電1種工作票1張，其余無作業。

2 異常查找

鑒于5042斷路器跳閘時存在直流接地現象，同時送變電公司正在進行擴建的220 kV線路保護帶斷路器傳動試驗，因此，將檢查重點放在二次回路。

2.1 直流接地點查找

通過排查，發現500 kV電南線聯切5042斷路器電纜（編號42W－125）的1芯（233B－B相第2組跳閘）對地絕緣為0。該電纜為電南線保護屏Ⅱ至5042輔助屏的屏間電纜（共7芯，使用6芯），型號為ZR－KVVP2，長度為20 m。現場更換備用芯后，直流接地現象消失。

2.2 保護裝置及二次回路檢查

對電南線和5042斷路器的保護裝置及二次回路進行檢查，未發現異常和保護動作信息。

2.3 直流絕緣裝置檢查

220 kV保護小室Ⅰ、Ⅱ段直流饋線屏在14：20：55和14：20：00，分別發生直流接地故障，Ⅰ段1 min后復歸。此時送變電公司正在該室進行燕建1號線第1套保護（設計接在第Ⅱ段直流母線）傳動試驗。

500 kV保護小室Ⅱ段直流饋線屏在14：20：10發生直流接地。14：21：19，5042斷路器第2組操作電源發出接地告警信號，同時斷路器跳閘。

2.4 5042斷路器檢查

對5042斷路器進行檢查，彈簧壓縮量刻度、氣壓均正常，機構未發現異常。B相第2組跳閘線圈動作電壓為100 V，滿足要求（合格范圍為66～143 V）。

2.5 其他檢查

現場工作人員反映新建220 kV線路斷路器合閘時發生直流瞬間接地現象，不是每次都有，但故障現象較頻繁。經過查找，主要現象是由于行程開關交流和直流共用一個動接點，使斷路器合閘儲能時交、直流拉弧，交流瞬間串入直流而接地。

3 原因分析

3.1 5042斷路器跳閘原因

5042斷路器跳閘前，現場工作人員利用變電站運行直流電源進行燕建1號線保護帶斷路器傳動試驗，致使交流串入直流（Ⅰ、Ⅱ段直流同時接地），5042斷路器42W－125電纜233B芯接地后直接跳閘。

3.2 5042斷路器42W－125電纜接地原因

42W－125電纜2012年3月進行過絕緣測試，測試結果合格。

由于控制電纜規程規定交流耐壓3 000 V，5 min絕緣應無擊穿現象，串入交流220 V不會破壞絕緣。因此該電纜233B芯串入交流后絕緣即被破壞，說明原電纜絕緣存在薄弱點，具體薄弱原因待電纜更換后查找。

3.3 Ⅰ、Ⅱ段直流混聯原因

燕建1號線第1套保護采用Ⅱ段直流，第2套保護采用Ⅰ段直流，操作電源2段直流都用，合閘回路采用Ⅰ段直流。跳閘時，送變電公司利用系統直流進行第1套保護帶斷路器傳動試驗，造成Ⅰ、Ⅱ段直流混聯。

4 整改措施

a.各單位應吸取事故教訓，對變電站新設備調試現場加強管控，施工單位在新設備調試時，使用與運行直流參數匹配的調試直流，嚴禁使用變電站運行直流電源進行調試，以免影響運行直流安全。

b.立即更換同型號斷路器的行程開關，確保交、直流回路可靠隔離。

c.及時更換42W－125電纜，并查明233B芯接地原因，防止類似故障再次發生。

d.加強變電站直流系統的管理，嚴禁設計、安裝、調試時發生2套直流亂用、混聯及交流串入直流。

e.加強變電站二次回路管理，保護定檢時必須進行二次回路絕緣測試。

5 結論

a.二次系統中，交直流互聯造成斷路器跳閘是常發生的故障，廠家應考慮交直流互聯問題，避免交直流節點距離過近。

b.嚴禁使用變電站正在運行的直流電源進行調試，以免發生斷路器跳閘故障。

［1］ 林 莘，李 爽，徐建源，等.超高壓GIS暫態殼體電壓的仿真研究［J］.高壓電器，2011，47（3）：12－17.

［2］ 林 莘，李 爽，徐建源，等.考慮GIS外殼傳輸特性的VFTO計算模型［J］.電網技術，2010，34（11）：203－207.

［3］ 李 爽，趙義松，張 巍，等.一起220 kV變壓器短路事故分析［J］.東北電力技術，2012，33（9）：32－34.

［4］ 張軍如，徐國俊，李 爽，等.單相短路時變壓器角接繞組零序電流暫態特性及其影響［J］.東北電力技術，2013，34（4）：5－8.

［5］ 李 爽，田慶陽，李鵬里，等.220 kV變壓器中性點接地方式對零序電壓的影響［J］.東北電力技術，2014，35（3）：31－33.

Reason Analysis for a 500 kV Circuit Breaker Tripping

WANG Yong1，HONG He1，TIAN Qing?yang1，BAI Jing2
（1.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.State Grid Dandong Power Electric Supply Company，Dandong，Liaoning 118000，China）

In this paper，the accident process of the sudden trip of 550 kV circuit breaker in normal operation is introduced，the process of running state to the fault cause is described in detail，and the preventive measures are put forward.The technical guidance for field operation and maintenance personnel are provided.

Circuit breaker；Tripping；AC?DC；Debugging

TM561

A

1004－7913（2015）10－0034－02

王 勇（1976—），男，碩士，高級工程師，從事高壓開關技術監督管理工作。

2015－06－28）