一起2 20k V断路器非全相保护误动事故的分析

张 鲁

（巢湖供电公司，安徽 巢湖 238005）

一起2 20k V断路器非全相保护误动事故的分析

张 鲁

（巢湖供电公司，安徽 巢湖 238005）

断路器非全相保护位于断路器本体操作机构箱内，与外部环境直接接触。因此，保护设计上的某些缺陷和现场运行维护的不到位均有可能造成非全相保护误动情况的发生，对电力系统运行稳定性造成不利影响。

1 事故经过

2008-01-19 T11:37，某220kV变电站2724断路器跳闸，监控系统发“2724断路器控制回路断线”信号，保护装置除2724断路器继电器操作箱内A、B、C三相OP运行灯灭外，无其他信号，重合闸亦未动作；220kV线路故障录波器只有启动信号无其他任何信息。12:09，省调下令试送该变电站2724断路器，2724断路器在合上约2s后又复跳，监控系统仍发“控制回路断线”信号，保护装置同样无其他动作信息，现场再次检查仍未发现异常。查看220kV线路故障录波图发现，11:37，三相电流同时变为0；12:13试送，经2.2s后三相电流又同时变为0。

2 事故原因

(1) 对照图纸对二次回路进行检查分析,重点检查手跳继电器(STJ)动作和断路器机构内的非全相保护动作情况。经测试，保护二次跳闸回路正常：＋KM与33号端子之间的绝缘为77MΩ，符合大于10MΩ的要求；同时，还模拟了保护动作，其信号正常。

(2) 对2724断路器非全相保护进行检查，发现保护延时继电器K7启动线圈A1、A2两端电压为3.4V(正常为0V)。将K7继电器拆下，发现其启动线圈A1端子与其延时辅助触点15号端子有放电痕迹，并存在蜘蛛网及小蜘蛛肢体。对K7继电器进行启动电压及启动延时时间测试，启动电压下降为6.8V，启动延时时间为2.01s，同时发现其绝缘电阻下降。

断路器非全相保护回路原理如图1所示。通过分析可知，本次跳闸是由于蜘蛛的进入，造成非全相保护延时继电器K7上辅助触点15号端子(带110V正电)对启动线圈A1端子短路，进而引起延时继电器K7启动(实际应在断路器非全相状态时，由串在回路中的断路器常开、常闭辅助触点启动K7)，K7辅助触点启动中间继电器K2，K2辅助触点最终启动出口继电器Y2，造成断路器误动事故。

3 事故暴露问题

(1) 运行人员日常巡视不到位，蜘蛛在断路器机构中长期存活甚至结网，以致肢体搭接端子，造成端子间短路，直接导致此次事故的发生。

(2) 《火力发电厂、变电所接线设计技术规定》第6.4.7条规定：正、负电源之间以及经常带电的正电源与合闸或跳闸回路之间的端子排，宜以1个空端子隔开。而该断路器机构内继电器的线圈A1和正电源15号端子之间距离过近，约2mm左右，且没有空端子隔开，不满足继电保护接线设计的技术规定，为事故的发生埋下了隐患。

(3) 国家电网公司《十八项反措电网重大反事故措施继电保护专业》中规定：所有涉及直接跳闸的重要回路，应采用动作电压在额定直流电源电压的55%～70%范围以内的中间继电器。而生产厂家选用的断路器本体的三相位置不一致，保护延时继电器K7线圈启动电压过低(约为8V)，不满足继电保护反措要求。

4 事故防范措施

(1) 应选用满足继电保护接线设计技术规定的新型继电器，继电器启动线圈和正电源之间的端子排应有空端子隔开。

(2) 相关部门应根据断路器生产厂家提供的新型继电器型号，更换断路器三相位置不一致的跳闸继电器，提高继电器的动作电压，满足继电保护反措要求，减少因继电器绝缘老化、性能老化造成误动的概率。

(3) 在技改过程中，将断路器非全相保护信号接入监控系统，监测断路器非全相保护跳闸情况。

(4) 进一步加强断路器机构的运行维护管理工作。在日常巡视、停电检修中，加强对机构工况的检查，避免有小动物进入机构内，发现隐患缺陷应及时消除。

2009-09-09)