【摘要】在高電壓電網(wǎng)中由于分相斷路器的大量采用，通過安裝三相不一致保護(hù)以防設(shè)備質(zhì)量、操作等原因造成的斷路器三相不一致運(yùn)行。但是實(shí)際運(yùn)行中卻存在著三相不一致保護(hù)的誤動，因此加強(qiáng)斷路器三相不一致保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)就顯得非常重要。

【關(guān)鍵詞】斷路器;三相不一致保護(hù)

引言

在220kV及以上電壓等級的電網(wǎng)中，現(xiàn)場安裝的一般都是分相操作斷路器，因此運(yùn)行中斷路器就會出現(xiàn)由于操作或設(shè)備質(zhì)量等原因造成的三相位置不一致的異常狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)三相不一致運(yùn)行時(shí)會在系統(tǒng)中產(chǎn)生較大的負(fù)序、零序等分量，不僅對一次設(shè)備造成損害，同時(shí)也可能引起二次保護(hù)誤動，對系統(tǒng)安全及穩(wěn)定性影響嚴(yán)重，所以必須要設(shè)置斷路器三相不一致保護(hù)。但在實(shí)際運(yùn)用中由于各種原因存在著許多安全隱患，有時(shí)會引起要三相不一致保護(hù)的誤動，引起加強(qiáng)斷路器三相不一致裝置的運(yùn)行維護(hù)就顯得非常重要。本文就分析一起斷路器三相不一致保護(hù)誤動的事故。

1.故障發(fā)生前的運(yùn)行方式

220kV系統(tǒng)：農(nóng)新線4953開關(guān)、1號主變2601、歌肖2H97開關(guān)運(yùn)行于正母線;農(nóng)新線4956開關(guān)、2號主變2602開關(guān)運(yùn)行于副母線;歌肖線2H98線路檢修，開關(guān)檢修。

2.事故現(xiàn)象

2014年7月5日7時(shí)26分，某220kV變電站1號主變2601開關(guān)跳閘，監(jiān)控收到“2601開關(guān)三相不一致動作”信號，三相跳閘時(shí)間分別為7：26：17.758、7：26：17.758和7：26：17.759，三相幾乎同時(shí)跳閘。

經(jīng)值班員現(xiàn)場檢查：1號主變2601開關(guān)匯控箱內(nèi)失相延時(shí)繼電器K07動作未復(fù)歸，主變保護(hù)裝置無保護(hù)動作報(bào)文，后臺“2601開關(guān)三相不一致動作”光字牌亮。

圖1 三相不一致回路圖

3.原因分析

三相不一致保護(hù)可以分別由保護(hù)裝置或斷路器本體實(shí)現(xiàn)，而目前在江蘇電網(wǎng)中采用斷路器本體三相不一致保護(hù)。其原理是將斷路器三相位置的常開輔助接點(diǎn)和常閉輔助接點(diǎn)分別并聯(lián)后再串聯(lián)，如果發(fā)生斷路器三相位置不一致，此時(shí)回路導(dǎo)通延時(shí)時(shí)間繼電器得電，經(jīng)過時(shí)間延時(shí)（考慮重合閘時(shí)間）后出口中間繼電器得電將斷路器跳開。如圖1中斷路器任一相的輔助接點(diǎn)導(dǎo)通后啟動延時(shí)時(shí)間繼電器K07，其延時(shí)接點(diǎn)閉合啟動圖2中出口中間繼電器K02，K02常開接點(diǎn)閉合使分閘線圈得電，分開另外兩相。這就是斷路器發(fā)生三相位置不一致時(shí)，本體三相不一致保護(hù)動作過程。

圖2 分閘回路圖

本次事故跳閘后經(jīng)停電檢查發(fā)現(xiàn)：圖1中失相延時(shí)繼電器K07的A1端子帶正電，匯控箱內(nèi)端子排X02 43帶正電，經(jīng)檢查分相結(jié)構(gòu)內(nèi)斷路器輔助位置接點(diǎn)正常。

后通過試驗(yàn)拆除失相延時(shí)繼電器K07上A1端子接線后端子X02 43正電消失，但是此時(shí)延時(shí)繼電器K07上的A1端子仍有正電。測量K07上與A1端子接近的15端子發(fā)現(xiàn)帶正電，拆除15端子上接線后發(fā)現(xiàn)A1端子正電消失。K07上15端子接自正電源+T1，正常時(shí)帶正電。在K07上A1端子與15端子均無接線的情況下測量兩端子間電阻小于2000歐。

通過以上的現(xiàn)場檢查試驗(yàn)分析，得出本次2601開關(guān)跳閘原因如下：2601開關(guān)匯控箱內(nèi)失相延時(shí)繼電器K07上A1端子與15端子間絕緣下降，導(dǎo)致K07線圈得電，K07常開延時(shí)閉合接點(diǎn)閉合，K02繼電器線圈得電，常開接點(diǎn)閉合，啟動三相分別跳閘，三相跳閘時(shí)間幾乎相同，與監(jiān)控收到跳閘信息相吻合。

通過本次跳閘事故我們發(fā)現(xiàn)雖然斷路器本體三相不一致保護(hù)設(shè)計(jì)簡單，不需要零序、負(fù)序電流元件進(jìn)行判別，也就是說在邏輯回路上未引入電氣量判別，因此就可以大大縮短二次電纜的使用，節(jié)約費(fèi)用。另外由于三相不一致保護(hù)出口直接作用于跳閘回路，所以也不會有啟動失靈的問題。但是其也有非常明顯的缺點(diǎn)，因?yàn)?20kV及以上高壓斷路器一般都是運(yùn)行在戶外，因此外部環(huán)境對其影響較大，特別是當(dāng)溫度較低、濕度較大時(shí)，由于斷路器輔助接點(diǎn)的不可靠性以及電纜受運(yùn)行環(huán)境影響引起的電纜絕緣降低，極易啟動三相不一致時(shí)間繼電器，造成三相不一致保護(hù)誤動作，所以在實(shí)際運(yùn)行中會在斷路器機(jī)構(gòu)箱中裝設(shè)有由溫度、濕度傳感器自動啟動加熱回路的溫濕度控制器，這就是為了防止機(jī)構(gòu)箱受潮引起設(shè)備絕緣降低。另外為了防止本體三相不一致保護(hù)誤動作，根據(jù)反措的要求三相不一致保護(hù)回路中的時(shí)間繼電器的動作功率應(yīng)不得小于5W。

根據(jù)以往的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，時(shí)有發(fā)生此類誤動的事故。針對此問題，可采取以下整改措施：

首先，可以提高斷路器本體三相不一致保護(hù)時(shí)間繼電器的動作功率。本次事故中的三相不一致保護(hù)時(shí)間繼電器K07的標(biāo)稱額定功率為≦1.3W、額定直流電壓為220V，顯然不滿足時(shí)間繼電器的動作功率應(yīng)不得小于5W的反措要求。因此如果不更換時(shí)間繼電器而實(shí)現(xiàn)提高三相不一致保護(hù)啟動回路的動作功率，可以通過在時(shí)間繼電器線圈兩端并聯(lián)電阻的方式來實(shí)現(xiàn)。

其次，要加強(qiáng)斷路器的日常運(yùn)行維護(hù)工作。平時(shí)設(shè)備巡視時(shí)要經(jīng)常對斷路器機(jī)構(gòu)的端子排進(jìn)行專項(xiàng)排查，主要檢查內(nèi)容包含端子排端子安裝方向正確性和端子排絕緣隔板的完整性;另外還需要保證本體三相不一致保護(hù)回路的獨(dú)立性，將用于三相不一致保護(hù)的斷路器各相操作機(jī)構(gòu)的輔助接點(diǎn)與其他輔助回路之間用空端子進(jìn)行明顯隔離;還有就是要多巡視檢查斷路器機(jī)構(gòu)箱中溫濕度傳感器的工作狀態(tài)，確保能使加熱回路正常啟動;最后允許的話現(xiàn)場還可以使用一些能夠適應(yīng)外部惡劣環(huán)境的高質(zhì)量的整定方便、精度容易保證，同時(shí)應(yīng)滿足時(shí)間繼電器動作電壓應(yīng)大于50%小于75%倍的直流額定電壓的要求的數(shù)字式時(shí)間繼電器;

4.結(jié)束語

電力系統(tǒng)的三相不一致保護(hù)僅是為限制斷路器三相不一致運(yùn)行所配置的輔助保護(hù)。其雖不是電力系統(tǒng)的主保護(hù)，但它在運(yùn)行中的作用不容忽視，可以說斷路器設(shè)置三相不一致保護(hù)對電網(wǎng)設(shè)備安全有著至關(guān)重要的作用。但在現(xiàn)場應(yīng)用中由于各種原因使其存在不完善的地方，需要我們在實(shí)際施工和運(yùn)行維護(hù)中加以改進(jìn)。斷路器采用本體三相不一致保護(hù)接線簡單，但安全性較差;采用有電流閉鎖的三相不一致保護(hù)雖然提高了安全性，但卻降低了可依賴性。因此三相不一致保護(hù)的配置原則應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和不同地方的要求來合理設(shè)置。

作者簡介：許凱（1982—），江蘇淮安人，碩士，現(xiàn)供職于江蘇省電力公司檢修分公司淮安運(yùn)維分部。