一起500 kV交流濾波器開關三相不一致動作的故障分析

李凱協 林錦峰 楊陽

摘 要：對于換流站而言，交流濾波器開關的運行情況直接影響高壓直流輸電系統的運行。現以某換流站的交流濾波器開關本體三相不一致動作為例，分析了故障產生的原因，為今后類似故障的處理提供了參考。

關鍵詞：交流濾波器開關;三相不一致;分閘脫扣裝置

1 設備情況

某換流站500 kV交流濾波器開關采用的是杭州西門子的3AP2-FI型開關，開關采用雙斷口結構，儲能方式為彈簧儲能。開關配置有獨立的斷路器保護裝置，三相不一致動作定值為0.5 s。

2 故障現象

2019-08-13T13：39：11：157，因直流功率調節需要，某換流站無功控制要求投入500 kV 581交流濾波器;13：39：11：334，工作站信號顯示500 kV 581開關A、B相合上，C相未合上，581開關的本體三相不一致動作，跳開A、B相。現場值班人員檢查581開關三相在分閘位置，彈簧儲能，SF6壓力正常，開關控制柜內第一路三相強迫繼電器K61動作、第二路三相強迫繼電器K63動作。

3 事故分析

本次581開關跳閘僅有本體三相不一致保護動作，開關保護未動作。其中，保護動作的錄波圖如圖1所示。

結合圖1錄波圖及工作站信號可知，581開關C相合上后33 ms再次分開，581開關處于三相不一致狀態。本體三相不一致繼電器開始計時，延時500 ms后動作，跳開581開關A、B相。本體三相不一致保護正確動作。

581開關采用的斷路器保護為南瑞繼保的PCS-921N，操作箱型號為CZX-12G。其TWJ繼電器與開關的合閘回路并接，起到判別開關位置和監視合閘回路是否完好的作用。500 kV 581開關TWJ回路如圖2所示。同時，581的斷路器保護采用分相跳位的位置判別方法，即TWJ勵磁，則認為該相開關在分閘位置;TWJ不勵磁，則認為該相開關在合閘位置。

因為581開關儲能方式為合閘儲能，在合上后彈簧儲能會不足，并發出“機械合閘閉鎖”告警，此時會切斷581開關的合閘回路。當581開關C相由合變分后，由于合閘回路被切斷，581開關操作箱C相TWJ無法勵磁，581斷路器保護仍判開關三相在合位，故581斷路器保護正確不動作。因此，可以確定581開關的保護并未出現拒動情況。

根據現場一次設備檢查情況，檢修人員在出現故障后現場電動合閘發現無法電動分閘，嘗試手動操作無法推動分閘脫扣器，初步判斷分閘脫扣器裝置內部卡澀。對分閘脫扣器進行進一步檢查，發現脫扣器裝置內部定位銷存在移位現象，致使分閘線圈無法推動分閘脫扣器動作，最終導致斷路器無法正常分閘。

對拆下的分閘脫扣裝置進行檢查，發現裝置內部扭簧的定位銷一端松脫，導致脫扣裝置卡澀，斷路器無法操作。經進一步對比分析，發現該定位銷裝反，定位銷的卡圈不能起到防脫落作用。固定軸銷脫軌如圖3所示。

經核查檢修歷史記錄發現，2019年4月年度檢修期間對581開關開展檢修工作時，廠家現場服務人員更換了分閘脫扣裝置內扭簧，恢復定位銷時方向安裝錯誤，導致定位銷在斷路器分合操作過程中逐漸產生移位。當軸銷輕微移位未脫離固定插孔時，斷路器可正常操作;軸銷經斷路器多次分、合（581開關自大修后已分合操作分別72次）移位至脫離軸銷插孔后，將導致斷路器無法保持合閘狀態，或者導致整個脫扣裝置內部卡死。

4 結語

綜上所述，本次交流濾波器開關三相不一致動作的原因為廠家在更換了分閘脫扣裝置內扭簧后，恢復定位銷時方向安裝錯誤，導致定位銷在斷路器分合操作過程中逐漸產生移位，最終導致該相開關合閘后無法保持合閘狀態。因此，維護人員應進一步提升技能水平，并完善開關維護時的工藝控制措施等;應加強該型號開關的定期檢查維護及防拒動檢查工作，以便于發現類似故障時能及時處理。

[參考文獻]

[1] 黃玉忠.一起500 kV斷路器分閘故障分析[J].電力大數據，2017，20（11）：47-49.

收稿日期：2019-11-25

作者簡介：李凱協（1987—），男，廣東羅定人，工程師，從事高壓直流運行工作。