LW24-72.5型斷路器合閘控制回路存在的問題分析及處理

單華平

（中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司貴陽局，貴州貴陽550081）

0 引言

高壓斷路器作為電力系統中重要的控制和保護設備，其重要性不言而喻。高壓斷路器存在任何一個小的缺陷或隱患，都有可能造成斷路器拒動，危及電力系統的安全穩定運行。本文介紹了LW24-72.5型斷路器合閘控制回路存在的設計缺陷問題，并結合實例加以分析。

1 LW24-72.5型斷路器工作原理

LW24-72.5型斷路器所配操動機構型號為CT20-II（X）。LW24-72.5型斷路器控制回路原理圖如圖1所示。從圖1可知，合閘控制回路中分布的元件有分合閘操作把手11-52、遠方就地把手43LR、防跳繼電器52Y常閉接點、儲能接觸器88M常閉接點、中間繼電器49MX常閉接點、彈簧未儲能繼電器33HBX常閉接點、輔助開關52b/1常閉接點、合閘線圈52C、SF6氣壓低閉鎖繼電器63GLX常閉接點。6對常閉接點中任意一對接點打開，斷路器都將無法合閘，同時監控后臺會及時報控制回路斷線信號。因此，當斷路器處于“遠方”位置，在直流控制電源正常的狀態下，斷路器能正常合閘還需滿足以下條件：

（1）防跳繼電器52Y不帶電，其常閉接點保持閉合；

（2）斷路器處于儲滿能狀態，儲能接觸器88M不帶電，其常閉接點保持閉合；

（3）電機儲能超時繼電器48T不動作，熱繼電器49M不動作，中間繼電器49MX不帶電，其常閉接點保持閉合；

（4）斷路器處于儲滿能狀態，彈簧未儲能，繼電器33HBX不帶電，其常閉接點保持閉合；

（5）斷路器輔助開關52b/1常閉接點保持閉合；

（6）SF6氣壓正常，SF6氣壓低閉鎖繼電器63GLX不帶電，其常閉接點保持閉合。

2 LW24-72.5型斷路器合閘控制回路存在問題

為了保證斷路器能夠正常合閘，一方面要確保電氣合閘控制系統正常，另一方面還需要確保機械傳動系統正常。機械傳動系統需將電能有效轉化成機械能，并在電氣合閘控制系統作用下，最終才能將斷路器合閘。因此，從LW24-72.5型斷路器控制回路原理圖中可以發現，如果因某種原因，導致斷路器電機控制回路不能正常工作，合閘彈簧不儲能，即使行程開關33hb始終處于閉合狀態，儲能接觸器88M、彈簧未儲能繼電器33HBX、中間繼電器49MX也不能正常帶電，那么儲能接觸器88M、彈簧未儲能繼電器33HBX、中間繼電器49MX串于合閘控制回路中的常閉接點一直保持閉合，監控后臺則判斷斷路器滿足合閘條件，一旦后臺再次發出合閘命令后，將導致斷路器拒合，甚至導致合閘線圈燒損。對于無功補償裝置的斷路器，不能及時合閘，還將引起系統電壓波動，危及電力系統正常運行。500 kV黎平變電站曾出現過類似故障。

圖1 LW24-72.5型斷路器控制回路原理圖

2020年10月7日，500 kV黎平變電站35 kV 312電抗器312斷路器自動投入過程中，監控系統后臺報“控制回路斷線”“彈簧未儲能”“電機運轉”信號，3個信號動作后不久又復歸。312斷路器型號為LW24-72.5，操動機構型號為CT20-II（X），額定電壓為72.5 kV，2007年11月出廠，2008年9月投運。500 kV黎平變電站實行異地集中監控，日常監盤工作由監控中心負責，站內運維人員不負責監盤，312斷路器投退由AVC系統自動控制。在斷路器正常合閘過程中，監控后臺正常報“控制回路斷線”“彈簧未儲能”“電機運轉”信號，10 s左右合閘彈簧儲能完畢后信號復歸。因此，如果監盤人員警惕性不強或技能水平不足，對監控后臺所報信號未引起足夠重視，加之現場無人檢查儲能情況，就有可能不能及時發現合閘彈簧未儲能故障。所幸，500 kV黎平變電站的監盤人員對后臺所報信號有所警惕，通知站內運維人員現場檢查，及時發現了312斷路器合閘彈簧未儲能故障。經排查，發現分合閘操作把手3號端子處接線松脫，導致去往電機控制回路的正電源丟失，使得斷路器不能正常儲能。在312斷路器合閘過程中，受振動影響，分合閘操作把手3號端子處接線出現短時接通，因此出現監控系統后臺報“控制回路斷線”“彈簧未儲能”“電機運轉”信號，3個信號動作后不久又復歸的故障現象。

3 改進措施

為避免出現因電機控制回路故障導致合閘彈簧未儲能，而監控后臺未報相應告警信號，現場也未及時發現斷路器未儲能故障的情況，需要對該型號斷路器合閘控制回路加以改進。現取消儲能接觸器88M、彈簧未儲能繼電器33HBX串于合閘控制回路中的常閉接點，增設一對行程開關33hb常閉接點并串于合閘控制回路中，因減少了兩對中間接點，不但提高了可靠性，還有效避免了上述問題的出現。LW24-72.5型斷路器在南方電網公司范圍內大量存在，且多用于無功補償裝置，建議盡早對該型號斷路器合閘控制回路進行改造，提升設備運行可靠性。

4 結語

高壓斷路器存在任何一個小的缺陷或隱患，都有可能造成斷路器拒動，危及電力系統的安全穩定運行。本文介紹了LW24-72.5型斷路器合閘控制回路存在的設計缺陷問題，并結合實例加以分析，當電機控制回路出現故障導致合閘彈簧未儲能時，如果監控后臺未報相應告警信號，現場也未及時發現斷路器未儲能故障，那么一旦后臺再次發出合閘命令，將引起斷路器拒合，甚至導致合閘線圈燒損。針對該問題提出了相應的改進措施，取消儲能接觸器88M、彈簧未儲能繼電器33HBX串于合閘控制回路中的常閉接點，增設一對行程開關33hb常閉接點并串于合閘控制回路中，因減少了兩對中間接點，不但提高了設備運行的可靠性，還有效避免了上述問題的出現。