断路器闭锁分合闸的风险分析

杨浚文，朱余启，黄宋波，王珍意

(云南电力调度控制中心，昆明 650011)

0 前言

断路器在运行中，其操作机构的液压、弹簧压力、本体SF6 气体压力异常等，都可能导致断路器出现闭锁分合闸，这是电网调度运行会遇到的一类重大缺陷。若运行中断路器闭锁分合闸不及时处理，在电网发生故障时，保护装置动作并向闭锁断路器发送分闸信号，但断路器将拒动，不能正常跳闸切除故障，此时只能靠失灵保护或后备保护动作来隔离故障，扩大系统故障引起的停电范围，在某些运行方式下系统甚至存在失稳风险。所以在出现断路器闭锁分合闸后，应迅速对电网进行调控，并尽快对闭锁断路器进行处理。处理断路器闭锁分合闸缺陷，首先应考虑带电处理，若不能带电处理，则应根据断路器所在厂站接线方式的特点，调整运行方式将闭锁断路器从系统中隔离后再处理缺陷。在大多数情况下，隔离闭锁断路器时需将其相邻间隔的元件停电，这将形成新的运行风险。

1 断路器闭锁分合闸风险

通过实例看出，断路器单相闭锁以及三相闭锁情况下相关断面的极限与正常无检修方式下相比下降，特别是断路器三相闭锁情况下相关断面极限大幅下降。在断路器闭锁缺陷未处理前，若不及时将相关断面潮流进行控制，电网发生N－1故障后即使失灵保护和后备保护正确动作，电网也存在失稳的风险。此时电网已进入紧急状态［1］，需立即采取措施进行处理。

2 断路器闭锁分合闸处理

断路器闭锁分合闸后，虽然可以通过隔离开关拉合电容电流在允许范围内的空母线及空载线路［2］，以隔离断路器，但实际运行中大部分厂站未进行过该类操作，考虑设备的安全性以及非常规操作的风险，且220 kV 及以上电压等级一般严禁用隔离开关拉合空载线路［3］，应采取停运闭锁断路器间隔的相邻元件，以隔离闭锁断路器的方式处理。

以下就一些典型接线方式下断路器闭锁分合闸的处理方法进行简要的分析。

2.1 主接线为双母线接线形式

目前新投产的220 kV 及以上变电站中，已很少采用双母线带旁路母线的接线方式，且文献［4］中对双母线带旁路母线的接线方式下的讨论已比较详细，在此不再赘述。双母线接线形式变电站出现断路器闭锁分合闸后的处理方案如下。

2.1.1 出线断路器或主变高压侧断路器

首先采取倒母线操作，将闭锁断路器所处母线其余断路器倒至另一组母线。若闭锁断路器为出线断路器，断开线路对侧的出线断路器，若闭锁断路器为主变高压侧断路器，则断开主变中低压侧断路器，然后断开本侧母联断路器，解除断路器两侧隔离开关的防误闭锁，再拉开断路器两侧的隔离开关，退出断路器的启动失灵保护，做好一、二次安全措施后对断路器进行处理。

如图1 所示，若线路甲281 断路器上Ⅰ组母线，则线路甲281 断路器闭锁分合闸后，进行处理时，首先将Ⅰ组母线其余断路器倒至Ⅱ组母线，然后断开线路甲对侧的263 断路器，再断开本侧站内的母联212 断路器，解除281 断路器两侧隔离开关的防误闭锁，然后拉开281 断路器两侧的隔离开关，退出281 断路器的启动失灵保护，做好一、二次安全措施后对281 断路器进行处理。

图1 双母线接线

2.1.2 母联断路器

母联断路器闭锁分合闸后，若短时内无法处理，可以考虑将母差保护调整为大差方式，保证保护的速动性。若考虑母线上所有出线断路器以及主变高压侧断路器断开后，再隔离处理母联断路器，停电范围较大，处理复杂，可以优先考虑将所有元件倒至一组母线后，直接拉开母联断路器两侧隔离开关，隔离母联断路器处理。

2.2 主接线形式

若出线回数较多，主接线采用双母线分段接线方式，其中单个分段断路器接线形式变电站出现断路器闭锁分合闸后的处理方案如下。

1)出线断路器或主变高压侧断路器:处理方法基本同双母线接线方式。

2)分段断路器，腾空分段断路器连接的两段母线，断开两段母线上其余的母联断路器，解除闭锁断路器两侧隔离开关的防误闭锁，拉开分段断路器两侧的隔离开关，做好一、二次安全措施后对分段断路器进行处理。

图2 双母线分段接线

如图2 所示，若分段212 断路器闭锁分合闸，首先腾空Ⅰ、Ⅱ母，然后断开母联213、223 断路器，解除212 断路器两侧隔离开关的防误闭锁，然后拉开212 断路器两侧的隔离开关，做好一二次安全措施后对212 断路器进行处理。

3)母联断路器，220 kV 以下厂站可以考虑腾空一组母线后直接拉开母联断路器两侧的隔离开关，隔离处理母联断路器。

如图2 所示，若母联213 断路器闭锁分合闸，首先将Ⅰ－Ⅲ母母差保护调整为大差方式，将Ⅰ母所有元件倒至Ⅲ母运行，断开分段212 断路器，然后拉开母联213 断路器两侧隔离开关，做好一二次安全措施后对213 断路器进行处理。

2.3 3/2 接线形式

1)边断路器:首先断开边断路器相邻母线上所有其它断路器，停运母线，再断开闭锁断路器的相邻断路器，停运该边断路器和相邻断路器供电的线路或主变，解除闭锁断路器两侧隔离开关的防误闭锁，然后拉开断路器两侧的隔离开关，退出的断路器失灵保护，做好一二次安全措施后对断路器进行处理。

2)联络断路器:

断开本串上闭锁断路器的相邻断路器，停运本串上所有的线路或主变，特别的，若该串为不完整串且一侧无边断路器，还需将该侧母线停运，最后解除闭锁断路器两侧隔离开关的防误闭锁，然后拉开断路器两侧的隔离开关，退出断路器的失灵保护，做好一、二次安全措施后对断路器进行处理。

2.4 4/3 接线形式

现如今部分大型电厂主接线采用4/3 接线形式，在该种接线方式下，若某个断路器闭锁分合闸时，处理方法如下。

1)边断路器:首先断开边断路器相邻母线上所有其它断路器，停运母线，断开闭锁断路器的相邻的联络断路器，停运该边断路器和相邻断路器供电的线路或主变，解除闭锁断路器两侧隔离开关的防误闭锁，然后拉开断路器两侧的隔离开关，退出断路器的失灵保护，做好一、二次安全措施后对断路器进行处理。

2)联络断路器:断开该断路器相邻的边断路器和联络断路器，停运该断路器与相邻边断路器共同供电的线路或主变，停运该断路器与相邻联络断路器共同供电的线路或主变，解除闭锁断路器两侧隔离开关的防误闭锁，然后拉开断路器两侧的隔离开关，退出的断路器失灵保护，做好一、二次安全措施后对断路器进行处理。

2.5 串补主旁路断路器闭锁

串补主旁路断路器闭锁后，需要将线路停电，将主旁路断路器隔离，解除闭锁断路器两侧隔离开关的防误闭锁，然后拉开断路器两侧的隔离开关，退出串补本体及远跳保护，做好一、二次安全措施后对断路器进行处理。

若采取相关措施，隔离闭锁断路器进行处理期间，一般需要陪停元件以隔离闭锁断路器，这将会引起新的系统风险。

3 结束语

断路器闭锁分合闸是电网调度中的一项紧急缺陷，无论在缺陷处理前或处理过程中，电网都存在着极大的风险。为控制电网的运行风险，在缺陷处理前，应按断路器拒动，断路器失灵和后备保护动作情况下相关断面的输送极限来进行潮流控制。若该缺陷不能带电处理，则应根据断路器所在厂站接线方式的特点，通过调整运行方式进行处理。若在隔离处理过程中需要陪停元件，应考虑尽量缩小停电范围，并考虑相关元件陪停后电网的运行风险，避免处理过程中再发生N－1故障导致局部电网解列或系统失稳。

［1］袁季修.防御大停电的广域保护和紧急控制［M］.北京:中国电力出版社，1957.

［2］云南电网调度管理规程［S］.昆明:云南电网公司，2004.

［3］Q/CSG 2 1003－2008，中国南方电网电力调度管理规程［S］.广州:中国南方电网有限责任公司，2008.

［4］王珍意.对闭锁分合闸断路器隔离方法的探讨［J］.继电器，2007，35 (Suppl):448－451.