一起断路器三相不一致保护拒动分析

一起断路器三相不一致保护拒动分析

马翰超

关键词：三项不一致；出口中间继电器；保护拒动

0引言

根据南网反措要求，采用分相操作机构的开关，本体应具备三相不一致保护功能，并确保投入。由于断路器本体不一致保护的所有部件都处于高温、高湿度、高海拔、高电磁干扰环境，拒动、拒动的概率较高，加之断路器本身质量问题，断路器本体三项不一致保护误动拒动事件时有发生。为此，本文结合一起断路器本体三项不一致保护拒动事件，提出的相应的防范措施。

1事故案例

2017年10月29日15时43分，220kV某变电站运行人员对220kV兰福线272断路器进行合闸对线路充电操作后，从综自报文看272断路器B相在分位，A、C相在合位，运行人员进行保护装置动作报文及一次设备现场检查过程中，16时02分断路器本体三相不一致保护动作将272断路器A、C相跳开。

事故发生后，查明原因为272断路器质量问题，B相合后即分，原因为分闸挚子保持不住，现场需对272断路器三相分闸挚子及复位弹簧进行更换。但当272断路器B相在分位，A、C相在合位时，保护装置断路器三相不一致保护未动作，断路器本体三相不一致保护延迟19分钟后动作。保护动作报告如表1所示：

表1220kV兰福线保护动作报文

2断路器三相不一致保护动作行为分析

2.1主一保护PSL603GCM:断路器在15:43:16MS845合闸位置开入，在收到B相跳位开入9秒970毫秒后发跳闸位置继电器异常告警（CPU3综合重合闸600）（告警逻辑：收到断路器三相不一致后延时10S发出告警信号），在收到B相跳位开入30秒90毫秒后发跳闸位置继电器异常（CPU2距离零序保护C型）（告警逻辑：收到断路器三相不一致后延时30S发出告警信号），在本体三相不一致保护动作后恢复。保护虽然收到断路器三相不一致位置信号，但该保护不装置带三相不一致保护功能，故未动作。

2.2主二保护PSL603UZC：断路器在15:43:16MS845合闸位置开入，B电流持续58MS后消失（B相跳闸），B相跳位延时9秒713毫秒后变位开入（10S为断路器储能时间，断路器储能时控制回路断开）。B相跳位开入30S后发出跳闸位置继电器异常告警（告警逻辑：收到断路器三相不一致后延时30S发出告警信号），在本体三相不一致保护动作后恢复。保护虽然收到断路器三相不一致位置信号，但B相跳闸时零序电流很小（0.1A左右），未达到整定值（0.5A），故保护装置只报位置异常而三相不一致保护未动作。

2.3断路器保护PSL631A:保护在B相跳位开入4秒972毫秒后报三相不一致异常（告警逻辑：收到断路器三相不一致后延时5S发出告警信号），在本体三相不一致保护动作后恢复。保护虽然收到断路器三相不一致位置信号，但B相跳闸时零序电流很小（0.1A左右），未达到整定值（0.5A），故保护装置只报位置异常而三相不一致保护未动作。

2.4断路器本体三相不一致保护：B相合后即分19分钟后断路器本体三相不一致保护动作跳开断路器AC相。

结论：电气量保护自动装置动作行为正确，装置无异常；断路器本体三相不一致保护延时19分钟跳闸属于不正确动作行为。

3断路器本体三相不一致保护拒动原因分析

3.1断路器本体三相不一致保护辅助触点检查（断路器本体三相不一致原理图如图1所示）：断路器辅助触点变位正确。

图1.断路器本体三相不一致原理图

3.2断路器本体三相不一致保护时间继电器（47）动作时间测试：时间继电器动作值符合定值要求。

3.3断路器本体三相不一致保护出口中间继电器动作电压及功率测试：动作功率满足大于5W要求。

3.4断路器本体三相不一致保护传动试验

4暴露问题

1、经二次回路检查，本体三相不一致时间继电器动作时间符合定值要求。断路器辅助触点能够随断路器位置正确、灵敏切换，但出口中间继电器、时间继电器端子存在锈蚀情况，有可能出口节点接触不良。

2、出口中间继电器可能存在经较长时间吸合，动作不可靠情况，且断路器本体三相不一致的第一组跳闸线圈与第二组跳闸线圈共用一个出口中间继电器，动作不可靠。

5防范措施

1、断路器本体三相不一致保护只是由断路器辅助触点、时间继电器和中间继电器构成，未经过任何电气量判别，本身受外界高温、高湿度、高海拔、高电磁干扰等条件较大。而有电气量判别的断路器三项不一致保护并不能全面反映断路器运行中的所有断路器三项不一致故障，特别是本事故中手合时断路器机构问题出现的合后即分，此时故障电流很小，电气量判别的断路器三项不一致保护会拒动，建议仍然保留断路器本体三项不一致保护。一是对于设备选型上严格把关，断路器辅助触点、时间继电器和中间继电器需耐受高温、高湿度、高海拔、高电磁干扰；二是本体三相不一致保护第一组跳闸回路与第二组跳闸回路分开设置，即第一组跳闸线圈的时间继电器和出口中间继电器与第二组闸线圈时间继电器和出口中间继电器独立配置，保证当某一个出口中间继电器故障时另一组仍能可靠动作；

2、做好断路器机构箱（汇控柜）的防潮除湿工作，在断路器机构箱（汇控柜）装设由温度和湿度控制的防潮引凝装置，并在断路器机构箱（汇控柜）附近设置装设有透气孔的电缆沟盖板，保持柜内干燥；

3、考虑断路器辅助触点对整个断路器三项不一致回路的重要性，将检查并更换锈蚀端子、检查断路器辅助触点状况纳入年度检修工作。除采用质量好的辅助触点外，应及时发现锈蚀、触点卡涩问题，对不满足运行要求的及时更换；

4、提高断路器本体三相不一致保护校验质量。在对断路器本体三相不一致保护进行校验时，除了校验时间继电器、出口中间继电器的定值外，还应特别关注是否卡涩、锈蚀，对不满足运行要求的及时更换。

参考文献

[1]GB_T_14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程

[2]国家电网公司继电保护培训教材.中国电力出版社

[3]南方电网电力系统继电保护反事故措施汇编.调继【2015】5号

[4]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理（第三版）中国电力出版社,1994。