500 kV断路器控制回路断线异常分析

马翰超

(云南电网公司怒江供电局，云南 怒江 673100)

1 前言

高压断路器在系统正常运行情况下起着接通和断开高压电力中空载及负荷电流的作用，在系统发生故障时能与保护装置和自动装置相配合，迅速切断故障电流，防止事故扩大，从而保证系统安全稳定运行。作为连接高压断路器一、二次设备间桥梁的断路器控制回路，监视其完好与否意义重大。

2 现场情况

A变电站500 kV开关场采用的是一个半断路器接线方式，500 kV某线由检修状态转为运行状态，根据调度指令，先将此线路中开关、边开关由冷备用转为热备用，再经同期合上中开关、边开关，首先经同期合上边开关，在进行同期合上500 kV某线中开关时，中开关本体三相不一致保护动作，跳开500 kV某线中开关。经查明断路器汇控箱端子松动是造成中断路器B相拒合，导致本体三相不一致保护动作的原因，而问题的关键是此线路中断路器始终未报控制回路断线。以下针对“控制回路断线”信号未发的原因进行分析验证。

3 异常原因分析

3.1 控制回路断线构成原理

500 kV断路器由两个跳闸线圈和一个合闸线圈组成，它们分别对应两组跳闸回路及一组合闸回路。第一组跳闸回路的合闸位置继电器常闭接点与合闸回路的分闸位置继电器常闭接点串联构成第一组回路断线信号回路;第二组跳闸回路的合闸位置继电器常闭接点与合闸回路的分闸位置继电器常闭接点串联构成第二组控制回路断线信号回路。如图1所示。假如断路器在合闸位置，则其TWJa处于失电状态，即TWJa常闭接点闭合，此时如果跳闸回路完好，则HWJa处于带电状态，如果跳闸回路异常，则合闸位置继电器处于失电状态，则其HWJa常闭接点闭合。与TWJa常闭接点接通第一组回路断线信号回路。即控制回路断线信号发出的原因是跳闸位置继电器与合闸位置继电器的常闭接点应都在闭合状态。因此后台的控制回路断线信号与光字牌取的是由断路器的分、合闸位置继电器的信号构成。

图1 断路器控制回路断线构成原理图

3.2 控制回路断线异常及分析

试验原理如图2所示，使500 kV某线中开关三相均处于分闸位置，就是以断路器在分闸位置的合闸回路及其监视图，断路器的分闸位置继电器与合闸出口回路并联后经TB3∶152回路至断路器操作机构。

为验证断路器控制回路断线信号是否受回路阻值的影响，首先使断路器在分闸位置，并在B相合闸回路接线端子中串联接入滑线变阻器 (控制回路实际电压226 V)，然后调节滑线变阻器阻值R1，使整个回路阻值变化，同时外回路电压值(226 V－U1)亦随之变化，电阻、电压值每变化一次，随即对中断路器B相进行模拟操作合闸一次。重复以上操作，看当阻值发生何值变化时，此时对应滑线变阻器所在相断路器合闸不成功且断路器控制回路断线信号未能发出。测试数据如表1所示。

图2 断路器在分闸位置的合闸回路断线异常分析实验原理图

表1 断路器控制回路阻值测试表

由表1测试数据知:

1)当开关场机构箱合闸回路接线端子松动致阻值小于120 Ω时，断路器能正常合闸且不发控制回路断线信号;

2)当开关场机构箱合闸回路接线端子松动致阻值大于或等于120 Ω且小于73.2 kΩ时，断路器不能正常合闸且不发控制回路断线信号;

3)当开关场机构箱合闸回路接线端子松动致阻值大于或等于73.2 kΩ，断路器不能正常合闸且能发控制回路断线信号。

4 断线异常处理方法

500 kV断路器控制回路断线是一个非常重要的信号，它是提示运行人员就断线的原因进行及时处理，避免事故扩大。以下针对端子松动，导致断路器不能合闸，且断路器控制回路断线信号未能发出信号，在断路器分合闸回路阻值允许的情况下，提高“控制回路断线”监视回路灵敏度。

5 结束语

在电力系统实际工作中，500 kV断路器的控制回路断线，时有发生。而断路器控制回路断线将严重影响到电网的安全稳定运行。尤其是断路器在合闸运行状态下，发生控制回路断线。假如不及时处理，在这样的情况下线路再发生故障，将造成越级跳闸，致使事故扩大，因此全面深入地了解控制回路及控制回路断线的原因，对判断以及处理控制回路断线都有较好的帮助。

［1］GB/T 14285－2006.继电保护和安全自动装置技术规程［S］ .

［2］国家电网公司继电保护培训教材 ［Z］.中国电力出版社.

［3］王维俭.机变压器继电保护应用［M］.北京:中国电力出版社，2005.

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

［5］电力系统继电保护实用技术问答/国家电力调度通信中心编 (第二版)［M］.北京:中国电力出版社，1999，11.

［6］庞艳梅.220 kV断路器控制回路断线的原因及判断［J］.北京电力高等专科学校学报:自然科学版，2012，29(3).