线路故障重合闸未动情况分析

2015-02-01李靖翔

机电信息 2015年33期

李靖翔王超

（中国南方电网超高压输电公司广州局，广东广州510678）

0 引言

在电力系统中，输电线路特别是架空线路最容易发生故障，因此必须切实提高线路输电的可靠性。运行经验表明，输电线路的故障绝大多数是瞬时性的，当断路器跳开切除故障，待故障点绝缘恢复后重新合上开关继续供电的成功率很高，而重合闸即是实现使断路器跳开后再重合的一种自动装置，其正确动作是维持系统稳定运行的重要保障之一。

本文从原理出发，结合现场试验情况，分析了一起开关本体三相不一致继电器故障导致重合闸未正常动作的事例，希望大家有所借鉴。

1 线路故障现象

正常方式下，某变电站220 kV系统为双母双分段接线方式。220 kV AY乙线发生跳闸后，该线的主一、主二动作，工作站显示220 kV AY乙线的开关在分闸位置，在这之前站内有小雨，跳闸时已停。检查二次保护装置发现主一、主二电流差动保护均动作，故障相为B相，测距该站为20.6 km，故障差动二次电流达到5.46 A，重合闸未动作。从工作站监视线AY乙线线路有220 kV电压值，现场检查确认220 kV AY乙线保护重合闸正常投入。

2 跳闸原因分析

2.1 保护录波分析

根据装置录波及报文，初步判断B相故障，主一、主二B相差动保护动作，重合闸未启动，不一致保护未动作，A、B、C三相跳闸。

2.2 差动保护动作情况分析

根据装置录波及报文，在故障开始时刻，主一保护、主二保护装置内录波B相电流峰值约为5.5 A，电压下降，零序电流峰值约为5 A，零序电压峰值约为42 V，根据打印报文，得知B相差动电流为AY乙线B相发生接地故障，持续时间40 ms。

主一保护RCS931装置差动高定值为0.2 A，报文中B相差动电流为5.46 A，电流大于定值，差动保护跳B出口，动作时间为11 ms，B相差动保护正确动作。主二保护RCS931装置差动高定值为0.2 A，报文中B相差动电流为5.46 A，电流大于定值，差动保护跳B出口，动作时间为12 ms，B相差动保护正确动作。

从电流、电压波形可以发现，在B相差动保护动作之后30 ms左右，B相电压恢复正常，电流从5 A变为0.09 A并且一直在衰减，初步判断B相开关在保护启动后大约30 ms时已经断开。

综上，主一、主二差动保护正确动作。

2.3 重合闸动作情况分析

AY乙线线路重合闸方式为单重方式，重合闸延时800 ms。主一、主二保护装置差动保护动作后240 ms左右A相、C相均跳开，两相TWJ变位为1，主一、主二保护均判为多相故障，因此重合闸不出口，故两套保护重合闸正确不动作。

2.4 断路器保护不一致动作情况分析

保护动作230 ms时开关三相已经断开，所有的HWJ接点均断开。故AY乙线2139断路器保护RCS923装置不一致接点开入一直为0，不一致保护正确不动作。

3 故障处理过程

运行人员将220 kV AY乙线由运行转为检修状态后，现场人员分别对一、二次设备进行故障排查。现场人员在AY乙线保护屏1、2内做好安措后，采用试验仪对保护装置进行重合闸功能检验，模拟故障时B相开关跳开后单相重合闸。

（1）对两块保护屏进行不投出口压板的重合闸功能校验时，RCS931装置面板B相跳闸与重合闸红灯亮，重合闸正确动作。投入跳A、跳B、跳C出口压板以及重合闸出口压板，将2139开关合上，带开关进行B相单跳单重传动试验时，现场检查2139开关三相跳开，保护装置除B相差动动作之外没有其他任何报文，两套保护屏内的RCS931装置面板均仅有B相跳闸灯亮，重合闸未动作，屏1内操作继电器箱上B相两个跳圈红灯亮，A、C相两个跳圈红灯均未亮。

（2）现场人员观察到开关动作状况如下：一相先跳开，随后三跳，并且在开关三跳瞬间发现三相不一致延时继电器第Ⅰ回路红灯亮，开关跳开后红灯熄灭。结合图纸与现场试验情况将故障初步定位在三相不一致延时继电器上。

（3）为进一步验证开关汇控箱内三相不一致延时继电器的动作情况，于汇控箱内在开关三相合位的状态下，采用短接法将正电源与此三相不一致延时继电器励磁的正电端短接，直接励磁三相不一致延时继电器。按正常情况，该三相不一致延时继电器应按整定定值延时2100 ms后跳开2139开关三相，但在短接之后发现开关跳开的延时明显小于1 s。

（4）现场检查人员便将该延时继电器拆下，使用测试仪对其进行动作时间测试，测试情况如下：

采用测试仪对继电器原边加110 V直流电压，并且将3、11接点以及4、12接点接开入量进行返回时间测试，发现以上两对接点返回时间均不稳定。具体测试数据如表1所示。

表1 三相不一致延时继电器延时测试表

与厂家进行联系并说明试验情况后，判定该三相不一致延时继电器故障，具体故障原因待返厂试验。该三相不一致延时继电器在一年前AY乙线线路保护定检及AY乙线跳闸事故中未见异常，均未出现如表1中三相不一致继电器延时未达到整定值即出口动作的现象。

（5）在后续检查中，多次试验均未发现保护装置出现类似于跳闸时刻B相跳位返回时间较长的现象。经分析初步判断为西开股份GIS内开关辅助接点接触不良所致，但因后续试验中该现象已消失，为保险起见，采用备用接点替换了B相位置接点，并进行了除锈及干燥处理。新的三相不一致继电器到达现场后，现场人员采用相同测试方法对备品进行测试，结果正常，继电器的两对接点动作延时与面板定值2100 ms一致。将备品更换完毕后，再次进行了带2139开关的传动试验，RCS931装置的动作结果均恢复正常，开关单相跳开后重合成功。