范軍華，張帥，曹健健

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司梅州供電局，廣東 梅州514000）

近年來我國智能電網(wǎng)建設(shè)不斷深入，大量斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備應(yīng)用到電網(wǎng)改造過程中，為繼電保護(hù)及自動(dòng)化管控奠定了良好基礎(chǔ)。上述裝備雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)一二次設(shè)備的有效監(jiān)視，但如出現(xiàn)導(dǎo)常造成拒動(dòng)、誤動(dòng)，會(huì)影響變電站的運(yùn)行安全，應(yīng)根據(jù)容易出現(xiàn)故障的類型做好風(fēng)險(xiǎn)防控，改善斷路器控制性能。

1 故障概況

2021年07月01 日01:06:29.003，某變電站監(jiān)控后臺(tái)報(bào)5042斷路器SF6壓力低閉鎖跳II、第二組控制回路斷線動(dòng)作，500 ms后復(fù)歸。

08:37:42.595，5042斷路器再次動(dòng)作，300 ms后復(fù)歸。

維修人員現(xiàn)場(chǎng)檢查后發(fā)現(xiàn)，5042斷路器SF6表計(jì)壓力、空開、繼電器等運(yùn)行正常，保護(hù)裝置無異常報(bào)警，一二次設(shè)備正常。

2 原因分析

2.1 基本原理

某變電站選用SF6斷路器，其信號(hào)回路如圖1所示。上述系統(tǒng)中，正常情況下：

圖1 SF6控制信號(hào)回路圖

若HWJ=1，此時(shí)HWJ繼電器到跳閘線圈2都是導(dǎo)通的。可以直接根據(jù)該信號(hào)判斷跳閘回路2是否正常導(dǎo)通，同時(shí)還可以判斷開關(guān)在合位，即常開輔助接點(diǎn)BG1的23、24閉合；

同理，利用TWJ監(jiān)視的操作箱到合閘線圈之間的回路，若此時(shí)開關(guān)在運(yùn)行狀態(tài)（合位），那么此時(shí)開關(guān)合閘回路因串聯(lián)斷路器輔助常閉輔助接點(diǎn)，TWJ=0。

2.2 故障檢查

本次變電站5042斷路器發(fā)SF6壓力低閉鎖跳II、第二組控制回路斷線信號(hào)異常動(dòng)作時(shí)，HWJ=0，TWJ=0，系統(tǒng)發(fā)出控制斷線信號(hào)。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，5042斷路器第二組控制電源201正電接入后經(jīng)操作箱HWJ達(dá)到中控箱，此時(shí)斷路器保護(hù)屏正電從中控箱730 A、700分別送至分控箱。前者經(jīng)過分控箱遠(yuǎn)方就地、SF6低壓閉鎖分閘2 K10繼電器、斷路器輔助接地直接到達(dá)分閘線圈；后者則在經(jīng)過密度繼電器5、6接點(diǎn)，最終分送到K10主繼電器的各個(gè)輔助接點(diǎn)中。

根據(jù)控制原理和正點(diǎn)接入后的帶電情況，可以發(fā)現(xiàn)本次5042斷路器發(fā)SF6中的K10兩側(cè)21、24接點(diǎn)接通，即分控箱中X1 960和961導(dǎo)通，通過S501、S801向5041測(cè)控開入，在一定程度上影響了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。這是導(dǎo)致本次5042斷路器SF6壓力低閉鎖跳II的主要原因。

與此同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)檢查過程中還發(fā)現(xiàn)K10主繼電器明顯勵(lì)磁。根據(jù)控制原理，若K10勵(lì)磁，K10的11和12接點(diǎn)打開。此時(shí)，分閘回路斷開，HWJ=0；5042開關(guān)在合位，TWJ=0，發(fā)出異常信號(hào)，這與第二組控制回路斷線信號(hào)異常情況一致。繼保拆檢后確認(rèn)，K10主繼電器閉鎖跳合閘1接點(diǎn)損壞，這是造成本次操作箱發(fā)出控制斷線信號(hào)的根本原因。

3 處理方案

本次現(xiàn)場(chǎng)檢查過程中確認(rèn)5042斷路器第一組控回?cái)嗑€運(yùn)行正常，第二組控回?cái)嗑€系統(tǒng)中K10主繼電器閉鎖跳合閘接點(diǎn)損壞。查閱某變電站歷史存在問題及缺陷情況記錄后發(fā)現(xiàn)，2020年6月25日17:30，該變電站220 kV甲線出現(xiàn)過同類型事故，系統(tǒng)顯示：該變電站E2112開關(guān)SF6壓力AC相為0.7 MPa，B相位0.69 MPa，與歷史抄錄數(shù)據(jù)相比無明顯下降趨勢(shì)。拆檢后發(fā)現(xiàn)為密度繼電器超期服役，更換新的裝置后恢復(fù)正常。

上述事故與本次事故基本一致，故最終決定更換新的SF6氣體壓力表。繼保人員配合調(diào)度停電作業(yè)安排進(jìn)行更換，送電后某變電站5042斷路器控制保護(hù)恢復(fù)正常。

4 防控方案

4.1 故障原因

對(duì)某變電站2010—2020年間斷路器故障數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查后可以發(fā)現(xiàn)，控制回路斷線、機(jī)構(gòu)滲漏油等故障在斷路器運(yùn)行過程中較為常見，如圖2所示。

圖2 某變電站2010—2020年斷路器故障概況

上述故障主要是由于環(huán)境因素、技術(shù)因素和裝置老化等導(dǎo)致。如惡劣天氣、積塵潮濕等均容易引起斷路器穩(wěn)定性下降，造成接點(diǎn)誤觸、繼電勵(lì)磁等；線路設(shè)計(jì)不合理、控制保護(hù)不到位等將直接影響斷路器控制性能，嚴(yán)重時(shí)甚至造成相間短路，引起重大變電事故；斷路器SF6在長久使用后會(huì)存在明顯的安全隱患，尤其是超限使用后的性能缺陷，造成控制回路斷線等事故。

4.2 處理流程

進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，開展有效匯報(bào)。檢修人員應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，根據(jù)告警信息、控制回路信號(hào)等初步確定故障點(diǎn)和異常情況，確認(rèn)缺陷等級(jí)，若為重大緊急缺陷應(yīng)及時(shí)進(jìn)行匯報(bào)。

歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，有效查找原因。在一般變電站斷路器故障后，可先查找平臺(tái)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，判斷是否存在同類型事故或同區(qū)域是否為典型二次事故等，從而有效縮短斷路器缺陷檢測(cè)時(shí)間。然后，再根據(jù)告警信息、控制回路信號(hào)等確定故障點(diǎn)和異常情況，即：

由檢修人員進(jìn)行斷路器性能初步測(cè)試，逐一分析閥門開關(guān)密閉性，開關(guān)、輔助開關(guān)、繼電器接點(diǎn)是否完好，液壓裝置是否正常，分合閘動(dòng)作是否到位等；

配合繼保人員進(jìn)行斷路器拆檢，逐一確定繼電器帶電情況、開關(guān)觸點(diǎn)性能等，確定故障根本原因。

制定科學(xué)方案，開展故障處理。現(xiàn)場(chǎng)處理的過程中必須嚴(yán)格依照要求規(guī)范人員技術(shù)操作，保證其能夠安全、高效地完成維修任務(wù)。如在本次故障處理時(shí)，若異常信號(hào)短時(shí)即復(fù)歸，現(xiàn)場(chǎng)檢查開關(guān)3相機(jī)構(gòu)箱、中控箱、斷路器保護(hù)屏、開關(guān)測(cè)控裝置，重點(diǎn)關(guān)注有無元器件燒毀，箱內(nèi)受潮情況。若異常信號(hào)未復(fù)歸，直接可以用萬用表直流電壓擋測(cè)K10的A1端，發(fā)現(xiàn)故障后及時(shí)繼保人員處理，更換新的繼電器裝置。

4.3 防控措施

定期巡檢。應(yīng)注意檢查變電站斷路器的絕緣情況，通過絕緣性能測(cè)試裝置分析斷路器是否存在勵(lì)磁現(xiàn)象、短路現(xiàn)象等，避免由上述問題引起斷路器拒動(dòng)或誤動(dòng)；定期檢查斷路器內(nèi)部積塵、老化情況，利用吹掃裝置、保護(hù)裝置等實(shí)現(xiàn)惡劣作業(yè)區(qū)域斷路器的防護(hù)。斷路器達(dá)到服務(wù)期限時(shí)應(yīng)及時(shí)更換，避免由斷路器老化引起嚴(yán)重變電事故等。

智能監(jiān)測(cè)。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展和完善，斷路器管理過程中也需要利用好智能電網(wǎng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，通過該系統(tǒng)中的采樣裝置，實(shí)時(shí)獲取斷路器運(yùn)行參數(shù)及分合閘動(dòng)作狀況等，判斷其是否處于安全閾值范圍內(nèi)。并對(duì)比前期交流耐壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)、導(dǎo)電回路電阻值、機(jī)械屬性值、氣體水分含量測(cè)試結(jié)果等，分析其現(xiàn)階段運(yùn)行過程中是否存在狀態(tài)異常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷路器運(yùn)行過程中的各項(xiàng)問題，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化管控和維護(hù)。

檔案記錄。變電站斷路器故障處理和檢修過程中必須做好檔案記錄，形成完整歷史數(shù)據(jù)，包括故障處理檔案和日常檢修檔案。前者主要側(cè)重故障現(xiàn)場(chǎng)情況、故障原因分析及處理技術(shù)方案，后者則側(cè)重運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、缺陷零部件更換記錄、重點(diǎn)裝置點(diǎn)檢記錄等。這樣在出現(xiàn)故障后，人員能夠依照上述信息第一時(shí)間查找同類型故障，從根本上提升了斷路器故障防控處理效果。

5 結(jié)束語

某變電站5042斷路器發(fā)SF6壓力低閉鎖跳II、第二組控制回路斷線信號(hào)異常原因分析時(shí)，經(jīng)回路信號(hào)分析、現(xiàn)場(chǎng)拆檢確認(rèn)，為K10繼電器勵(lì)磁導(dǎo)致。根據(jù)同類型事故處理經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)更換新的裝置后信號(hào)異常解除，控制保護(hù)正常。這類事故在變電站運(yùn)行中頻發(fā)，應(yīng)加強(qiáng)日常巡檢和維護(hù)，利用好專業(yè)工具，開展定期性能檢測(cè)，避免出現(xiàn)由二次故障導(dǎo)致的變問題，從根本上改善變電站安全運(yùn)行況狀。