一起变电站10千伏断路器偷合异常情况的分析

一起变电站10千伏断路器偷合异常情况的分析

尹柳李煜亮胡敏彭嘉轶许惠泽陈辉宇

1.背景

近年来，随着长沙电网“630攻坚”和提升电网供电能力三年行动计划的持续开展，对供电安全可靠性要求逐步提高。断路器是电网中重要的控制和保护设备，是电网自动控制装置的执行元件。当电网正常运行时，根据系统运行方式的需要，断路器可靠接通或者断开电路的空载电流或负荷电流，起到控制作用；当电网发生短路、接地等故障时，断路器和保护装置及自动化装置相互配合，快速、自动、可靠地切除故障电流，将故障部分从电网中断开，保障电网无故障部分的安全稳定运行，减少停电范围，起到保护作用。要求投运电网中的断路器，能随时处于待命状态，正确执行跳合闸命令，不能发生拒动误动，也不能发生偷跳偷合现象。

2.现场异常现象

长沙城区某老旧110kV变电站10kVI母整段停电检修，10kV保护测控装置使用独立的操作箱，保护装置型号为SEL-551，生产厂家为美国SEL公司，属于国网湖南省电力有限公司界定的黄牌产品，出厂日期为2001年01月；其操作箱型号为LF-SCZX，生产厂家为深圳市联方电气有限公司，出厂为2000年10月。如图1所示。

现场检修人员对10kV322断路器开展整组传动试验时，发现手动分开或保护跳开322断路器后，经过约1秒时间，322断路器偷合，并且陆续该段10kV母线上多个间隔断路器也存在偷合现象。

3.现场分析处理

发生该异常现象后，现场检修人员对保护装置、二次回路检查分析，发现操作箱内合闸保持继电器（HBJ）故障，合闸保持继电器在未励磁的情况下常开接点处于闭合状态，致使合闸回路导通，造成断路器跳闸后偷合，如图2所示。

测量操作箱中HBJ继电器常开接点HBJ1、HBJ2导通，常开接点之间电阻只有0.6Ω，因此进一步确定HBJ继电器已经损坏。

从图3控制回路中可以看出，手动分闸或保护跳开断路器后，若合闸保持继电器HBJ发生故障导致其在未励磁的事情下常开接点闭合，断路器合闸回路将导通，使得断路器跳闸后自动合闸。

现场检修人员将损坏的HBJ继电器取下后，进行了解体检查，发现继电器内部积灰严重，常开接点HBJ1、HBJ2已经发生粘连。

现场检修人员综合现场检查、分析，认为322断路器在手动分闸或保护跳闸偷合的原因为：操作箱中HBJ继电器由于运行年限过久，继电器内部积灰严重，在机械振动下，使得常开接点HBJ1、HBJ2之间由于灰尘的原因导致接点导通，合闸保持继电器在未励磁的情况下常开接点闭合，引起合闸回路导通，致使断路器跳闸后偷合。

查明原因后，现场检修人员更换了322操作箱HBJ继电器，如图4所示，整组传动试验合格，消除断路器偷合异常现象，确保断路器正确执行相关的跳合闸命令。

4.建议措施

（1）全面排查操作箱型号为LF-SCZX、HBJ继电器型号为JHX-3F-A-2H的产品，防止由于HBJ继电器接点粘连引起断路器误跳误合情况的发生。同时加强对国网湖南省电力有限公司界定的继电保护红黄牌产品的综自改造力度，尽快制定改造计划，避免断路器偷合情况的发生。

（2）加强对新建及改扩建变电站的验收质量，应侧重对二次回路的验收，现场具备传动试验条件的，必须要求带开关进行整组传动试验。

（3）设备停电检修时，加强对二次回路的检查，必须按照试验报告全面进行整组传动试验项目，不得漏项缺项，确保“应检必检，检必检好”。

5.结论

本文主要分析了一起变电站断路器由于保护装置操作箱内合闸保持继电器（HBJ）发生故障，在合闸保持继电器未励磁的情况下常开接点保持闭合，导致合闸回路导通，造成断路器跳闸后偷合的异常情况，进而给出了建议和处置措施，避免断路器偷合现象，全力保障电网安全稳定运行。

参考文献

[1]敖非，梁文武，洪权，沈杨.一例220kV变电站二次综合事故分析[J].湖南电力，2016，36（5）：86-88.

[2]廖连冠.一起110kV断路器偷合故障分析及改进措施[J].科技展望，2016,31（4）：34-36.

[3]敖非，李辉.110kV变电站直流电源系统事故分析[J].湖南电力，2015，36（5）：51-53.