220KV線路間隔斷路器防跳回路異常的路障分析

蘇建華

摘 要：本文簡(jiǎn)要分析了220KV線路間隔斷路器防跳回路的具體原理，并且針對(duì)某家220KV變電所故障跳閘事件進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。希望通過本文可以為后續(xù)相關(guān)工作提供一些參考。

關(guān)鍵詞：220KV線路;間隔斷路器;防跳回路;異常故障

0引言

對(duì)于電力系統(tǒng)而言，在其實(shí)際工作的過程當(dāng)中斷路器的防跳回路是二次回路中非不可或缺的回路之一。通過該回路的合理利用，可以有效的防止斷路器在實(shí)際使用的過程當(dāng)中出現(xiàn)跳躍的現(xiàn)象。如果合閘回路由于各種因素的影響，在實(shí)際使用的時(shí)候出現(xiàn)類似于觸電粘連、機(jī)構(gòu)卡死等一系列情況的時(shí)候，由于合閘脈沖會(huì)持續(xù)存在。在這個(gè)時(shí)候，如果線路由于種種因素的綜合影響發(fā)生一些永久性的故障，將會(huì)使得保護(hù)裝置發(fā)出跳閘脈沖，從而使得一些沒有防跳回路的斷路器出現(xiàn)反復(fù)分合的跳躍現(xiàn)象。為了防止這種情況的發(fā)生，國(guó)家電網(wǎng)升級(jí)規(guī)定在斷路器安裝之后必須對(duì)其二次回路當(dāng)中的防跳繼電器、非全相繼電器進(jìn)行相應(yīng)的傳動(dòng)工作，并且保證在模擬手合以及故障條件下斷路器不會(huì)發(fā)生跳躍現(xiàn)象。本文對(duì)一起防跳回路異常引起的事故案例進(jìn)行了全面的分析，并且結(jié)合實(shí)際情況提出了一些建議。

1事件概述

1.1事件基本信息

某變電所在運(yùn)行的過程當(dāng)中，由于各種因素的影響發(fā)生了A項(xiàng)永久性接地故障。甲一2P01線斷路器重合的過程當(dāng)中，由于各種因素融合工作進(jìn)行得并不順利。隨后，A相斷路器產(chǎn)生偷合，從而進(jìn)一步引起該變電所220KV正母失電。

在事故正式發(fā)生之前，溫甲變電所的一次接線如圖1所示，此時(shí)220KV母聯(lián)斷路器正在處于工作的狀態(tài)當(dāng)中。而當(dāng)事故發(fā)生之后，1號(hào)主變的三側(cè)以及甲一2P01線、220KV母聯(lián)斷路器產(chǎn)生跳閘。2號(hào)主變以及甲二2P02線掛副母運(yùn)行。

通過故障錄波器所記錄的波形發(fā)現(xiàn)，事故在實(shí)際發(fā)生的過程當(dāng)中經(jīng)歷了以下的步驟：在剛剛開始的時(shí)候，甲一2P01線由于各種因素的影響發(fā)生了A相接地故障，從而進(jìn)一步導(dǎo)致母線A相產(chǎn)生失壓情況;而在44毫秒之后，由于保護(hù)跳閘指令作用的正常發(fā)揮，甲一2P01線斷路器單相分閘，切斷了故障的電流;在1.62毫秒之后，重合閘信號(hào)開始發(fā)揮作用，引發(fā)斷路器產(chǎn)生合閘的動(dòng)作。但是，即使斷路器合閘，其故障依然存在線路當(dāng)中;44毫秒之后，由于保護(hù)跳閘信號(hào)作用的正常發(fā)揮，斷路器再次產(chǎn)生分閘。后續(xù)由于液壓碟簧機(jī)構(gòu)的剩余能量無法滿足閉鎖分閘工作的正常需求，從而使得斷路器的保護(hù)動(dòng)作無法發(fā)揮作用。

1.2防跳回路原理

經(jīng)過多年的發(fā)展，當(dāng)前在對(duì)220KV線路進(jìn)行防跳的過程當(dāng)中最主要的防跳方式分為以下兩種：分別是操作箱的防跳以及斷路器本體防跳。為了滿足該變電所工作的實(shí)際需求，技術(shù)人員為其甲一2P01線路斷路器選取了保護(hù)范圍相對(duì)來說比較寬廣的斷路器本體防跳，具體如圖2所示。

正常工作的時(shí)候，一旦合閘信號(hào)發(fā)出，觸點(diǎn)k6將會(huì)處于正常閉合狀態(tài)當(dāng)中。途中會(huì)經(jīng)過常閉通路防跳。常閉觸點(diǎn)k12，合閘閉鎖觸點(diǎn)k1等。當(dāng)合閘動(dòng)作完成之后，斷路器的常開觸點(diǎn)QFA1將會(huì)由常開狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚]合狀態(tài)。如果在這一系列動(dòng)作完成之后故障依然存在的話，那么在12～20毫秒之后，裝置就會(huì)發(fā)出發(fā)命令，進(jìn)一步完成復(fù)雜動(dòng)作，使得常開觸點(diǎn)QF11斷開。

2事件分析及結(jié)論

2.1外觀檢查

事故發(fā)生之后，工作人員前往變電所進(jìn)行嚴(yán)格的檢查工作，發(fā)現(xiàn)其設(shè)備的外觀依然處于正常的狀態(tài)當(dāng)中。為了進(jìn)一步調(diào)查事故發(fā)生的原因，工作人員對(duì)故障斷路器的操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行開蓋。發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部干凈整潔，并沒有發(fā)生受潮等現(xiàn)象。同時(shí)了解到線路的避雷器計(jì)數(shù)器從2月份以來并沒有發(fā)生過作用。這些情況說明甲一2P01線A相斷路器突然導(dǎo)通的根本原因并不是由斷口過電壓作用下的電弧重燃所引起的。為了進(jìn)一步確定斷路器本體在實(shí)際使用的過程當(dāng)中是否由于各種因素的影響發(fā)生重燃現(xiàn)象，工作現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)甲一2P01線A相斷路器的本體進(jìn)行開蓋檢查工作。開蓋后發(fā)現(xiàn)，六氟化硫氣體并沒有燒蝕時(shí)產(chǎn)生的惡臭味。

2.2六氟化硫分解產(chǎn)物檢測(cè)

為了更好的對(duì)斷路器發(fā)生故障的原因進(jìn)行檢查，工作人員采取了一系列方式方法對(duì)220KV甲一2P01線間隔六氟化硫分解產(chǎn)物進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)工作。具體結(jié)果見表一所示。通過表一不難發(fā)現(xiàn)斷路器的內(nèi)部并沒有燃弧現(xiàn)象出現(xiàn)。基本可以確定斷路器內(nèi)部并沒有發(fā)生擊穿故障。

2.3回路電阻檢測(cè)

在對(duì)三相回路電阻進(jìn)行檢測(cè)的過程當(dāng)中，并沒有發(fā)現(xiàn)其回路的電阻值發(fā)生異常。

2.4斷路器二次回路時(shí)間檢測(cè)

在對(duì)斷路器二次回路時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)在斷路器發(fā)生故障之后其故障在第1次跳開之后，又重合到了永久性故障當(dāng)中。當(dāng)加速跳開三相之后，故障現(xiàn)象又進(jìn)行了第2次合閘，與事故現(xiàn)象基本吻合。

3整改意見

第一，工作人員要及時(shí)對(duì)斷路器的金屬輔助觸點(diǎn)進(jìn)行更換，保證其發(fā)生動(dòng)作的時(shí)間大于防跳繼電器的受電時(shí)間54ms。

第二，及時(shí)更換防跳回路繼電器，保證其產(chǎn)生動(dòng)作的時(shí)間小于斷路器輔助金屬觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間13ms。

第三，要采取正確的試驗(yàn)方法對(duì)斷路器的防跳回路各個(gè)動(dòng)作發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行更加細(xì)致的檢查。

4結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)220KV線路防跳回路的原理及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)斷路器的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行了嚴(yán)格的檢查工作，最終確定發(fā)生故障的原因是由于防跳回路中防跳繼電器動(dòng)作時(shí)間和斷路器輔助金屬觸點(diǎn)時(shí)間配合不當(dāng)進(jìn)一步引起防跳回路失效。

參考文獻(xiàn)：

[1]王洪彬，等.基于結(jié)構(gòu)熵權(quán)法與故障樹的智能變電站保護(hù)系統(tǒng)擾動(dòng)度在線評(píng)估方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2019，43（05）：1772-1787.

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