張磊

(江蘇省電力公司常州工區(qū)，江蘇常州213003)

目前，10 kV系統(tǒng)大多采用中置柜斷路器，它具有五防可靠、操作便捷、裝置模塊化、故障率少等優(yōu)點(diǎn)，但在安裝及使用過(guò)程中，由于設(shè)置不到位等人為原因會(huì)造成斷路器及裝置異常，導(dǎo)致故障發(fā)生，若不及時(shí)處理，可能造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和惡劣的社會(huì)影響[1]。

1 案例

常州10 kV興業(yè)線遭雷擊斷線（永久性故障），110 kV寨橋變10 kV興業(yè)線117開關(guān)動(dòng)作跳閘后，保護(hù)重合成功，因線路存在永久性故障，10 kV興業(yè)線117開關(guān)拒動(dòng)，繼而引起越級(jí)跳閘，跳1號(hào)主變101開關(guān)。

2 故障原因初步分析

工作人員接到故障搶修命令后立即趕往現(xiàn)場(chǎng)，途中對(duì)事故原因進(jìn)行初步分析。

（1）斷路器機(jī)構(gòu)機(jī)械故障引起的拒動(dòng)。經(jīng)查實(shí)110 kV寨橋變I段10 kV斷路器型號(hào)為VD4-12/1250（德國(guó)原裝），2004年3月正式投運(yùn)，至今未發(fā)生任何缺陷。ABB斷路器的性能優(yōu)良，極少發(fā)生機(jī)械故障，故基本排除由于機(jī)構(gòu)內(nèi)部卡澀等因素引起的拒動(dòng)。

（2）分閘線圈損壞或回路斷線引起拒動(dòng)。如果分閘回路斷線應(yīng)發(fā)出“控制回路斷線”信號(hào)，運(yùn)行人員經(jīng)查證，所有信號(hào)指示正常，未有斷線信號(hào)發(fā)出，所以也排除回路斷線引起的拒動(dòng)。

（3）經(jīng)運(yùn)行人員告知，斷路器初始狀態(tài)為運(yùn)行位置，發(fā)生線路故障后，斷路器可靠分閘，重合閘動(dòng)作成功，由于是永久性故障必須再次分閘但是沒(méi)有分掉。這就說(shuō)明斷路器整個(gè)回路與機(jī)械狀態(tài)良好，因?yàn)閿嗦菲鹘?jīng)歷了一個(gè)分合閘過(guò)程，所以大致判定為非常規(guī)故障。

3 現(xiàn)場(chǎng)檢查處理

（1）將斷路器小車?yán)龉耋w進(jìn)行狀態(tài)檢查。經(jīng)檢查機(jī)構(gòu)內(nèi)無(wú)可疑現(xiàn)象，各開口銷、彈簧銷均設(shè)置可靠、無(wú)遺漏；機(jī)構(gòu)內(nèi)無(wú)燒焦異味、分合閘線圈及電機(jī)無(wú)異常；手動(dòng)分合閘及手動(dòng)儲(chǔ)能均正?？煽?。排除由于機(jī)構(gòu)內(nèi)部機(jī)械故障造成拒動(dòng)。

（2）將斷路器小車推至試驗(yàn)位置進(jìn)行測(cè)試。電動(dòng)儲(chǔ)能正常；電動(dòng)分合閘正常。排除元件及回路斷線引起的拒動(dòng)。

（3）進(jìn)行斷路器分合閘動(dòng)作時(shí)間及低電壓動(dòng)作試驗(yàn)，結(jié)果均符合要求，未見任何異常。

（4）由于斷路器分合閘均正常，故考慮是否重合閘出現(xiàn)了問(wèn)題，隨即對(duì)斷路器進(jìn)行動(dòng)作測(cè)試（采用重合閘整組試驗(yàn)傳統(tǒng)做法），然而出乎意料的是經(jīng)過(guò)重合閘試驗(yàn)，斷路器能夠正常重合。

（5）考慮到配合關(guān)系，10 kV線路側(cè)開關(guān)動(dòng)作時(shí)間0.7 s，主變開關(guān)動(dòng)作時(shí)間1.6 s，正常情況下，發(fā)生故障后應(yīng)由線路開關(guān)來(lái)完成切斷故障的任務(wù)，只有當(dāng)本側(cè)開關(guān)發(fā)生故障或者拒動(dòng)時(shí)才會(huì)越級(jí)跳閘。隨即工作人員給出了一個(gè)小于主變動(dòng)作的時(shí)間進(jìn)行永久性故障重合試驗(yàn)，結(jié)果斷路器卻沒(méi)能可靠跳閘。

（6）再次深入分析，查看斷路器操作順序?yàn)椋∣-0.3 s-CO-15 s-CO）,由于斷路器具備自由脫扣性能，即當(dāng)斷路器在合閘過(guò)程中，機(jī)構(gòu)又接到分閘命令時(shí)，不管合閘過(guò)程是否終了，應(yīng)立即分閘，保證及時(shí)切斷故障。而斷路器合閘則必須經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能完畢后才能進(jìn)行。經(jīng)檢查，正是由于內(nèi)部配線錯(cuò)接引起這次罕見的拒動(dòng)。

4 原理分析

（1）VD4斷路器具有彈簧未儲(chǔ)能閉鎖合閘功能。除了靠機(jī)械閉鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)，還在合閘回路中串接了一對(duì)常開接點(diǎn)S1，只有當(dāng)電機(jī)儲(chǔ)能完畢后，才會(huì)接通合閘回路。這對(duì)接點(diǎn)其實(shí)是一個(gè)行程開關(guān)（BS2），當(dāng)儲(chǔ)能結(jié)束，儲(chǔ)能彈簧拉伸到位壓緊行程開關(guān)（BS2）的壓板，使S1常開接點(diǎn)閉合接通合閘回路；同時(shí)這個(gè)行程開關(guān)還具有儲(chǔ)能信號(hào)指示功能。

（2）現(xiàn)場(chǎng)這臺(tái)開關(guān)本應(yīng)接進(jìn)合閘回路的S1接點(diǎn)卻錯(cuò)誤地接進(jìn)了分閘回路，如圖1所示。圖1中的實(shí)線框S1接點(diǎn)為錯(cuò)誤接法，正確接法應(yīng)接入合閘回路。即分閘控制回路的實(shí)現(xiàn)取決于彈簧的儲(chǔ)能情況，完全違背斷路器自由脫扣的原則。如此就能解釋此次越級(jí)跳閘的原因。由于斷路器原始狀態(tài)是在運(yùn)行位置，即合閘狀態(tài)同時(shí)彈簧已儲(chǔ)能，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，斷路器能夠可靠分閘，彈簧能量釋放；隨即重合閘動(dòng)作，斷路器會(huì)重合同時(shí)彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能；假如是永久性故障，斷路器應(yīng)該馬上跳閘，但是斷路器的S1接點(diǎn)錯(cuò)接到了分閘回路，由于彈簧儲(chǔ)能需要4～5 s，分閘回路還沒(méi)有來(lái)得及得電，動(dòng)作時(shí)間只有1.6 s的主變開關(guān)已經(jīng)配合動(dòng)作跳閘了。

圖1 VS1斷路器分合閘回路接線圖

5 建議

（1）切實(shí)提高檢修人員技能水平，要熟悉設(shè)備的動(dòng)作原理及內(nèi)部電氣回路，了解設(shè)備內(nèi)部各元件的作用，便于根據(jù)故障現(xiàn)象查找和分析故障所在，保證及時(shí)恢復(fù)。

（2）重合閘動(dòng)作試驗(yàn)應(yīng)考慮相關(guān)的時(shí)間配合，及時(shí)完善試驗(yàn)步驟，并制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)規(guī)程，杜絕此類事故再次發(fā)生。

（3）重合閘整組試驗(yàn)傳統(tǒng)做法。在經(jīng)過(guò)保護(hù)裝置重合閘功能試驗(yàn)后，進(jìn)行重合閘傳動(dòng)試驗(yàn)。通入故障電流，在開關(guān)跳閘后手動(dòng)切斷故障電流。當(dāng)開關(guān)重合成功后，重新手動(dòng)通入故障電流，開關(guān)應(yīng)正常跳閘。此方法缺點(diǎn)是：手動(dòng)通入、切除故障，故障時(shí)間難以精確控制。當(dāng)遇到此類情況（開關(guān)儲(chǔ)能時(shí)間4～5 s），由于手動(dòng)操作時(shí)間誤差較大，很難發(fā)現(xiàn)分閘回路與儲(chǔ)能之間的故障。

（4）重合閘整組試驗(yàn)改進(jìn)做法。①精確故障電流通入時(shí)間。通過(guò)保護(hù)試驗(yàn)裝置中的“狀態(tài)序列”來(lái)試驗(yàn)。如保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.7 s。應(yīng)設(shè)置為故障電流6.3 A（1.05倍定值），故障時(shí)間0.75 s（略大于整定時(shí)間）、故障斷開時(shí)間1.0 s（重合閘時(shí)間）、重合后跳閘時(shí)間0.75 s（重合后故障）。②完善重合閘回路試驗(yàn)方法。儲(chǔ)能后斷開儲(chǔ)能電源后進(jìn)行試驗(yàn)。通過(guò)斷開儲(chǔ)能電源，保證開關(guān)只能正常合一次，并且不會(huì)在合閘后立即進(jìn)行儲(chǔ)能。此時(shí)進(jìn)行整組試驗(yàn)時(shí)，開關(guān)跳—合—跳時(shí)，由于第二次跳閘時(shí)儲(chǔ)能為釋放狀態(tài)，故可排除儲(chǔ)能干擾，查出此類故障。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本次對(duì)拒動(dòng)引起越級(jí)跳閘的事故分析，且能引起相關(guān)工作人員的重視，并且能夠?qū)⒏倪M(jìn)后的重合閘校驗(yàn)方法切實(shí)有效地運(yùn)用到實(shí)際工作中，提高設(shè)備可靠性，確保電網(wǎng)健康安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（發(fā)電廠和變電所電氣部分）[S].2005.