220KV線路間隔斷路器防跳回路異常的路障分析

蘇建華

摘 要：本文簡要分析了220KV線路間隔斷路器防跳回路的具體原理，并且針對某家220KV變電所故障跳閘事件進(jìn)行了簡單分析。希望通過本文可以為后續(xù)相關(guān)工作提供一些參考。

關(guān)鍵詞：220KV線路;間隔斷路器;防跳回路;異常故障

0引言

對于電力系統(tǒng)而言，在其實際工作的過程當(dāng)中斷路器的防跳回路是二次回路中非不可或缺的回路之一。通過該回路的合理利用，可以有效的防止斷路器在實際使用的過程當(dāng)中出現(xiàn)跳躍的現(xiàn)象。如果合閘回路由于各種因素的影響，在實際使用的時候出現(xiàn)類似于觸電粘連、機(jī)構(gòu)卡死等一系列情況的時候，由于合閘脈沖會持續(xù)存在。在這個時候，如果線路由于種種因素的綜合影響發(fā)生一些永久性的故障，將會使得保護(hù)裝置發(fā)出跳閘脈沖，從而使得一些沒有防跳回路的斷路器出現(xiàn)反復(fù)分合的跳躍現(xiàn)象。為了防止這種情況的發(fā)生，國家電網(wǎng)升級規(guī)定在斷路器安裝之后必須對其二次回路當(dāng)中的防跳繼電器、非全相繼電器進(jìn)行相應(yīng)的傳動工作，并且保證在模擬手合以及故障條件下斷路器不會發(fā)生跳躍現(xiàn)象。本文對一起防跳回路異常引起的事故案例進(jìn)行了全面的分析，并且結(jié)合實際情況提出了一些建議。

1事件概述

1.1事件基本信息

某變電所在運行的過程當(dāng)中，由于各種因素的影響發(fā)生了A項永久性接地故障。甲一2P01線斷路器重合的過程當(dāng)中，由于各種因素融合工作進(jìn)行得并不順利。隨后，A相斷路器產(chǎn)生偷合，從而進(jìn)一步引起該變電所220KV正母失電。

在事故正式發(fā)生之前，溫甲變電所的一次接線如圖1所示，此時220KV母聯(lián)斷路器正在處于工作的狀態(tài)當(dāng)中。而當(dāng)事故發(fā)生之后，1號主變的三側(cè)以及甲一2P01線、220KV母聯(lián)斷路器產(chǎn)生跳閘。2號主變以及甲二2P02線掛副母運行。

通過故障錄波器所記錄的波形發(fā)現(xiàn)，事故在實際發(fā)生的過程當(dāng)中經(jīng)歷了以下的步驟：在剛剛開始的時候，甲一2P01線由于各種因素的影響發(fā)生了A相接地故障，從而進(jìn)一步導(dǎo)致母線A相產(chǎn)生失壓情況;而在44毫秒之后，由于保護(hù)跳閘指令作用的正常發(fā)揮，甲一2P01線斷路器單相分閘，切斷了故障的電流;在1.62毫秒之后，重合閘信號開始發(fā)揮作用，引發(fā)斷路器產(chǎn)生合閘的動作。但是，即使斷路器合閘，其故障依然存在線路當(dāng)中;44毫秒之后，由于保護(hù)跳閘信號作用的正常發(fā)揮，斷路器再次產(chǎn)生分閘。后續(xù)由于液壓碟簧機(jī)構(gòu)的剩余能量無法滿足閉鎖分閘工作的正常需求，從而使得斷路器的保護(hù)動作無法發(fā)揮作用。

1.2防跳回路原理

經(jīng)過多年的發(fā)展，當(dāng)前在對220KV線路進(jìn)行防跳的過程當(dāng)中最主要的防跳方式分為以下兩種：分別是操作箱的防跳以及斷路器本體防跳。為了滿足該變電所工作的實際需求，技術(shù)人員為其甲一2P01線路斷路器選取了保護(hù)范圍相對來說比較寬廣的斷路器本體防跳，具體如圖2所示。

正常工作的時候，一旦合閘信號發(fā)出，觸點k6將會處于正常閉合狀態(tài)當(dāng)中。途中會經(jīng)過常閉通路防跳。常閉觸點k12，合閘閉鎖觸點k1等。當(dāng)合閘動作完成之后，斷路器的常開觸點QFA1將會由常開狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚]合狀態(tài)。如果在這一系列動作完成之后故障依然存在的話，那么在12～20毫秒之后，裝置就會發(fā)出發(fā)命令，進(jìn)一步完成復(fù)雜動作，使得常開觸點QF11斷開。

2事件分析及結(jié)論

2.1外觀檢查

事故發(fā)生之后，工作人員前往變電所進(jìn)行嚴(yán)格的檢查工作，發(fā)現(xiàn)其設(shè)備的外觀依然處于正常的狀態(tài)當(dāng)中。為了進(jìn)一步調(diào)查事故發(fā)生的原因，工作人員對故障斷路器的操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行開蓋。發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部干凈整潔，并沒有發(fā)生受潮等現(xiàn)象。同時了解到線路的避雷器計數(shù)器從2月份以來并沒有發(fā)生過作用。這些情況說明甲一2P01線A相斷路器突然導(dǎo)通的根本原因并不是由斷口過電壓作用下的電弧重燃所引起的。為了進(jìn)一步確定斷路器本體在實際使用的過程當(dāng)中是否由于各種因素的影響發(fā)生重燃現(xiàn)象，工作現(xiàn)場工作人員對甲一2P01線A相斷路器的本體進(jìn)行開蓋檢查工作。開蓋后發(fā)現(xiàn)，六氟化硫氣體并沒有燒蝕時產(chǎn)生的惡臭味。

2.2六氟化硫分解產(chǎn)物檢測

為了更好的對斷路器發(fā)生故障的原因進(jìn)行檢查，工作人員采取了一系列方式方法對220KV甲一2P01線間隔六氟化硫分解產(chǎn)物進(jìn)行嚴(yán)格的檢測工作。具體結(jié)果見表一所示。通過表一不難發(fā)現(xiàn)斷路器的內(nèi)部并沒有燃弧現(xiàn)象出現(xiàn)?；究梢源_定斷路器內(nèi)部并沒有發(fā)生擊穿故障。

2.3回路電阻檢測

在對三相回路電阻進(jìn)行檢測的過程當(dāng)中，并沒有發(fā)現(xiàn)其回路的電阻值發(fā)生異常。

2.4斷路器二次回路時間檢測

在對斷路器二次回路時間進(jìn)行檢測的時候，發(fā)現(xiàn)在斷路器發(fā)生故障之后其故障在第1次跳開之后，又重合到了永久性故障當(dāng)中。當(dāng)加速跳開三相之后，故障現(xiàn)象又進(jìn)行了第2次合閘，與事故現(xiàn)象基本吻合。

3整改意見

第一，工作人員要及時對斷路器的金屬輔助觸點進(jìn)行更換，保證其發(fā)生動作的時間大于防跳繼電器的受電時間54ms。

第二，及時更換防跳回路繼電器，保證其產(chǎn)生動作的時間小于斷路器輔助金屬觸點的動作時間13ms。

第三，要采取正確的試驗方法對斷路器的防跳回路各個動作發(fā)生的時間進(jìn)行更加細(xì)致的檢查。

4結(jié)束語

本文根據(jù)220KV線路防跳回路的原理及現(xiàn)場的實際情況對斷路器的各項內(nèi)容進(jìn)行了嚴(yán)格的檢查工作，最終確定發(fā)生故障的原因是由于防跳回路中防跳繼電器動作時間和斷路器輔助金屬觸點時間配合不當(dāng)進(jìn)一步引起防跳回路失效。

參考文獻(xiàn)：

[1]王洪彬，等.基于結(jié)構(gòu)熵權(quán)法與故障樹的智能變電站保護(hù)系統(tǒng)擾動度在線評估方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2019，43（05）：1772-1787.

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