220kV某站220kVa线283断路器分闸分析

220kV某站220kVa线283断路器分闸分析

魏浩然李继越文博张毅凯弓凯越

（国网山西省电力公司吕梁供电公司山西吕梁033000）

摘要：在2017年07月29日09时11分26秒，我参与的220kV某站220kVa线283断路器进行了三相分闸。作者通过参与这项工程，首先对项目的调查情况进行了阐述，对二次回路进行分析，得出排查的结论，最后总结在此过程中暴漏的一些问题，相对应的提出一系列整改措施，旨在提升220kVa线283断路器分闸的应用水平。

关键词：220kV；283断路器；分闸；

一、事件简述

2017年07月29日09时11分26秒，220kV某站220kVa线283断路器（以下简称283断路器）三相分闸。

运行方式：1#、2#主变并列运行，220kV双母并列运行，220kV各出线正常运行，110kV双母并列运行，35kVⅠ、Ⅱ段母线分裂运行。

天气：多云

二、调查情况简述：

7月29日早10时保护人员到达现场，检查283线路保护、测控装置和后台信息，经过初步检查无线路保护动作及跳闸信号、无遥控和手动分闸命令。

检查测控装置无当日操作记录。排除遥控分闸的可能性。

检查保护装置无保护动作信息，检查操作箱无保护跳闸动作记录。排除保护动作跳闸的可能性。（操作箱跳闸信号继电器启动电流为0.2A~4A自适应，现场所有对操作箱回路的传动试验均有信号）

对跳闸回路、遥信回路的电缆芯间及电缆芯对地全部进行了绝缘测试，测试结果均合格。

对GIS汇控柜进行二次回路排查，回路绝缘合格，无寄生回路。

对断路器机构进行检查，发现断路器机构内辅助开关的触头之间有积尘，在部分触头间存在明显的放电痕迹。

三、调查情况分析：

（一）保护配置：

220kVa线283采用长源深瑞光纤差动保护装置PRS-753S与国电许继电流差动保护装置WXH-803A/P。操作箱采用国电许继ZFZ-812/B。

（二）保护装置、测控装置、后台及回路检查

1.深瑞保护PRS-753S

7月29日09：11无保护动作信息。

2.许继保护WXH-803A/P

7月29日09：11无保护动作信息。

3.操作箱

无分合闸信号指示灯亮。

4.测控装置

无遥控分闸操作记录，仅有开关变位信息。

5.后台信息

（1）SOE情况：无保护动作信息。

以下为后台报文及报文分析：

报文12017-07-2909：11：26：288220kVa线283断路器主遥信分闸

此报文通过三相断路器位置节点串联发出，内容与时间正确。

报文22017-07-2909：11：26：288220kVa线283GIS汇控柜机构重合闸闭锁动作

此报文为断路器分闸时，机构本身发出，由断路器重合闸压力低闭锁报警节点发出。内容正确，时间正确。

报文32017-07-2909：11：26：288220kVa线283GIS汇控柜弹簧未储能动作

此报文为断路器分闸时，由断路器弹簧未储能报警节点启动中间接触器发出。内容正确，时间正确。

报文42017-07-2909：11：26：288220kVa线283断路器A相跳闸位置动作

此报文通过断路器A相位置节点动作发出，内容与时间正确。

报文52017-07-2909：11：26：288220kVa线283断路器C相跳闸位置动作

此报文通过断路器C相位置节点动作发出，内容与时间正确。

报文62017-07-2909：11：26：288220kVa线283WXH-803A启动事故音响动作

此报文通过操作箱跳位加合后串联发出，内容正确。通过此报文可以确定合后继电器HHJ未复归，说明操作箱未收到手跳命令。

报文72017-07-2909：11：26：288220kVa线283断路器B相跳闸位置动作

此报文通过断路器B相位置节点动作发出，内容与时间正确。

报文82017-07-2909：11：26：288220kVa线283WXH-803A压力降低禁止重合闸动作

283液压弹簧机构跳闸时，储能压力降低，开关储能压力低闭锁重合闸开入到ZFZ-812/B操作箱，通过ZFZ-812/B操作箱发出压力低闭锁重合闸报警。内容正确，时间正确。

6.二次回路

检查发现断路器辅助开关处有积尘，部分触头之间存在明显放电痕迹。如下图：

图：A相辅助开关

图：三相非同期回路

对照图纸检查上图中DLA-11（P1A-54）、DLA-12（P1A-55）、DLA-21（P1A-56）、DLA-22（P1A-57）四个触头，其中11、12为一对常闭节点用于断路器非全相回路，21、22也是一对常闭节点用于汇控柜就地位置指示回路。11、12在下图三相非同期回路红圈标示位置，用于启动三相不一致时间继电器47T1。

由下图可以确定的触头DLA-21、DLA-22分别为X2-60、X2-62。

图：断路器机构内部元件图

而从分闸位置指示回路中可以看出，正常情况下X2-60（DLA-21）带正电位。

图：汇控柜就地分合闸指示回路

结合故障现场，由于当时断路器为三相同时跳闸，而220kV断路器均为单相机构，现场只有非全相继电器动作方可造成三相同时跳闸，且DLA-21与DLA-12之间有明显的放电痕迹，因此判断DLA-21对DLA-12放电，造成非全相时间继电器47T1动作，进而触发中间继电器47TX1动作引起断路器三相跳闸。

以下为断路器三相非同期回路及分闸控制回路：

图：断路器三相非同期回路

图：断路器分闸控制回路

但为什么三相不一致继电器动作而后台没有“三相不一致动作跳闸”遥信报文呢？

由图7可以看出继电器47T1、47TX1无自保持回路。

放电过程中，放电时间大于非全相时间继电器47T1动作时间（整定为2000ms），非全相时间继电器启动，相应的常开辅助接点闭合，进而使中间继电器47TX1启动，由于测控装置防抖时间设置为60ms，当中间继电器辅助接点闭合时间小于防抖时间时，非全相继电器会动作但动作变位信息不会上送后台（“三相不一致动作跳闸”遥信采用47TX1的一对常开接点47TX1-43、47TX1-44），所以后台无报文。

通过现场模拟试验验证：中间继电器47TX1动作时间小于60ms，断路器会三相跳闸，但后台不会报出“吉胜II线283三相不一致动作跳闸”报文。

四、排查结论

综上分析可以判断此次分闸是由于断路器辅助开关引出的非全相启动回路触头“12”（负电源端）与汇控柜开关位置指示灯正电源引出触头“21”之间放电，导致第一组非全相继电器非正常启动所致。附图：

图9：故障简图

图：断路器机构内部图

2、辅助开关的触头间无隔离措施，爬电距离不足。

图：断路器辅助开关

3、回路设计存在隐患，就地指示回路正电端所用节点触头（DLA-21）与非全相继电器上端（DLA-12）所用节点触头相邻。

图：断路器辅助开关

五、整改措施

（一）设备厂家应考虑断路器机构箱内二次回路的布局，以利于专业化巡视及运维工作的开展。

（二）巡视时应注意检查断路器机构箱的运行环境和运行工况。

（三）验收过程中应加强全过程监督，对厂家机构内部设计中存在的隐患以及设备元器件结构的反措执行情况进行严格把关。

（四）对于非全相动作回路设计时应增加可以自保持的遥信监视回路。

（五）需要结合停电检修将开关辅助开关进行更换，同时将回路中的正电端与跳合闸回路隔离。