继电器卡涩引起主变跳闸的事故分析

继电器卡涩引起主变跳闸的事故分析

陶瑞基施超

（宝武集团广东韶关钢铁有限公司512123）

摘要：介绍了一起因一只继电器弹片卡涩引起主变跳闸的供电事故，对此起事故进行了全面的检查、分析，为同行分析处理类似的供电事故提供一些经验。

关键词：跳闸绝缘测试保护装置继电器

1、事故简介

2017年8月9日，220kV界牌岭站#1、#2主变三侧开关（220/110/10kV）正常运行。14：31：15：533ms，1#主变跳闸（无事故报文），变高2201开关C相、变中1101开关三相跳闸，80ms后变高2201开关A、B相跳开，期间#1主变变低开关未动作。14时35分，运行人员手动断开#1变低501开关。该事故跳闸造成110kVI、VM及10kVIM失压。

2、事故后检查过程

2.1保护装置及操作箱动作情况

该站主变三侧保护均为国外SEL系列保护装置，其中主一、主二保护配置相同，差动保护为SEL-387，高中低后备保护为SEL-451，非电量保护为SEL-2411，各侧开关操作箱均采用南瑞继保CZX系列。还采用了多个继电器作为驱动使用。

现场检查发现，主一保护屏、主二保护屏、非电量保护屏各保护装置面板无任何动作指示灯亮，变中TWJ指示灯点亮，变低HWJ指示灯点亮，母差失灵保护屏无任何开入。当天SEL运维厂家进站调取动作报文，除开关跳开后各侧复压开放信息外，未发现其它任何保护动作信息。

由此可以推断，#1主变跳闸时，主一、主二保护接点及永跳TJR继电器并未启动，否则将发启动变高失灵命令至母差失灵屏。

2.2监控后台报文情况

后台无主变保护屏各保护动作报文，有变高、变中开关变位及事故总信号。

2.3故障录波情况

2.3.1模拟量：跳闸时刻，各侧电流电压正常，未出现故障特征。

2.3.2开关量：永跳开入后，变中、变高开关位置开始变位。由此可以判断，该主变变高侧开关跳闸是因存在实际永跳开入而触发的，检查图纸发现永跳开入由变高TXJa、TXJb、TXJc接点并联组成。

查找图纸可知，录波中的永跳开入可经操作箱中的是TJQ、TJR和BJ继电器启动触发，其中TJQ、TJR继电器启动失灵，BJ继电器不启动失灵，经现场检查，故障时并未启动变高失灵命令至母差失灵屏，故可判断录波中的永跳开入是经操作箱中BJ继电器启动触发。BJ继电器为非电量保护启动跳闸继电器，它经中间继电器1ZJ启动。因此，录波中的永跳开入很大可能是由于1ZJ继电器动作后触发。

2.4各出口中间继电器测试

对各主变保护屏联跳三侧开关中间继电器进行检查，其中重点检验1ZJ，结果如表1所示。

表1出口继电器检验结果

2.5保护装置校验情况

分别对主变差动保护、高中低后备保护及非电量保护进行校验，主变各侧保护及非电量保护保护逻辑正确、出口传动正常，保护动作报文、指示灯及后台监控信息一致，未发现异常情况。

2.6主变本体预试及油化试验情况

分别对#1主变相关设备进行了预试及油气化试验，未发现异常情况。

3、事故原因分析

通过逐个排除法，初步判断本次#1主变跳闸的可能原因是保护屏3的非电量跳三侧开关中间继电器1ZJ重动接点的异常导通。#1主变跳闸发生前，1ZJ可能发生异常，针对1ZJ继电器继保人员进行试验并分析。

图1启动1ZJ继电器原理图

1ZJ继电器为上海某继电器厂生产，型号为DZK-115Q型，生产年限是2009年2月，已运行了8年半之久。继电器有6组触点，其中现场用了4组(如图1)，跳#1变高2201开关用了两组接点（9-11，14-16），跳#1变中1101开关用了一组接点（10-12），跳#1变低501开关用了一组（13-15）。

3.11ZJ重动接点异常导通原因分析

拆开继电器塑料外壳，继电器不动作时，弹片不吸合，弹片与接触片完全分离。轻轻按压黄色塑料垫片，继电器动作，接点导通，但按压几次黄色塑料垫片后，发现其弹片与下面的黄色塑料垫片卡槽处会有轻微卡涩现象，如图2所示，当弹片因卡涩未及时弹出完整时，继电器各接点处于吸合与未吸合的临界状态，若有外力干扰，本来未导通的接点极易导通引起继电器误动。

图2继电器弹片异常弹出情况

3.21ZJ继电器接点检查

继保人员分别对继电器的接点进行逐一检查。检查原则是按压黄色塑料垫片，模拟继电器动作和不动作两种情况，用万用表对6对触点进行通断测量。测量结果如表二。

表21ZJ继电器接点导通试验

由试验结果可知，当继电器弹片处于卡涩状态时，若无外力干扰，各接点处于非导通状态，当继电器因某种原因受到外力干扰时，会使跳#1变高2201开关两组接点（9-11，14-16）和跳#1变中1101开关一组接点（10-12）异常导通，而跳#1变低501开关一组（13-15）未导通。

3.3事故原因：

本次#1主变异常跳闸原因为：用于非电量保护的重动继电器1ZJ的弹片因卡涩在上一次动作后未完整弹出，各重动接点还未完整复位，随运行时间的推移以及外力的干扰，导致跳#1变高2201开关两组接点（9-11，14-16）和跳#1变中1101开关一组接点（10-12）异常导通，而跳#1变低501开关一组（13-15）未导通，从而导致本次异常跳闸事故的发生。

继保人员检查#1主变间隔相关的其余DZK-115Q型继电器，未发现类似1ZJ继电器的卡涩情况。

4、预防措施

4.1该批次中间继电器为09年投入运行，运行年限长，易卡涩且易误碰出口，为确保出口回路的稳定可靠性，择机更换出口中间继电器。

4.2提高二次设备日常维护水平，尤其是应急响应、事故分析能力，以确保二次设备的安全可靠运行，并提高应急消缺效率，最大限度地降低对企业生产的影响。

4.3制定电气设备相关检修及运维规程，规范运维人员事故异常处理流程、现场作业行为。

5、结束语

继电器的工作性能稳定性直接影响到主变的运行，因此需要引起运行人员的关注，在年度预防性试验时不能忽略继电器的试验。特别是使用年限超过6年的继电器，试验并不一定能检验出问题，需要进行更换，才能起到预防事故的发生。

参考文献:

[1]中国南方电网电力调度通信中心广东省电力调度中心.地区电网继电保护整定计算[M].北京：中国电力出版社，2010，12.

[2]沈诗佳主编.电力系统继电保护及二次回路[M].北京：中国电力出版社，2007，11.

作者简介：

陶瑞基，男，1974年7月生，本科，高级电气工程师，电气工程及其自动化专业，主要从事电气技术、电气控制方面工作。