一起断路器误跳闸事故分析

吕云，翟滢，于晓晖

（1.囯网山东省电力公司淄博供电公司，山东淄博255032；2.国网山东省电力公司济南供电公司，济南250012）

一起断路器误跳闸事故分析

吕云1，翟滢1，于晓晖2

（1.囯网山东省电力公司淄博供电公司，山东淄博255032；2.国网山东省电力公司济南供电公司，济南250012）

电气二次回路是继电保护的重要组成部分，二次回路发生的微小故障，往往对继电保护的动作行为造成巨大的影响，并产生灾难性的后果。对一台高压隔离开关进行等电位合闸后，因二次回路切换不良导致的断路器误跳闸事故进行分析，总结事故的成因，指出在事故处理过程中应注意的关键因素，提出具体防范措施。

二次回路；切换不良；误跳闸；防范措施

0 引言

某220 kV变电站主接线如图1所示。母联断路器在合位，1、2母线并列运行，其中线路1与线路2为同塔双回线路，线路3充电热备用。

图1 某220 kV变电站电气主接线

因运行方式要求，需将主变1及线路1自2母线倒至1母线运行。运行人员按照等电位操作原则执行线路1的倒闸操作，在合上211-1隔离开关、断开211-2隔离开关的过程中，线路1两套线路保护RCS931A、RCS902C的距离保护III段动作，211断路器跳闸。

1 故障原因分析

分析线路1的保护录波图，发现与常规故障录波有很大不同：保护起动不是由于某相或某几相的电流瞬间增大，而是由于C相负荷电流消失；保护起动瞬间没有伴随常规的电压降低，三相电压在6 099 ms后突然全部消失。（根据装置零序过流起动元件动作原理可知，当外接和自产零序电流均大于整定值时，零序起动元件动作并展宽7 s，去开放出口继电器正电源，根据故障录波分析其外接和零序电流为0.51 A，均超过整定值0.5 A，装置起动进入故障判别程序。）

进一步分析故障时间段的监控报文，整个操作

过程，未出现211-1隔离开关的合闸变位报文，只有211-2隔离开关的分闸变位报文。

由此可判断为211-1隔离开关C相合闸不到位，同时与其联动的二次辅助开关接点未切换。在拉开211-2隔离开关的瞬间，C相负荷电流转移到线路2上，导致线路1零序电流达到起动值，保护起动。211-2隔离开关的分闸过程结束后其二次辅助开关接点瞬间打开，导致保护失压造成距离保护III段动作跳闸。211-2隔离开关的分闸过程持续约6 s，与保护起动至6 099 ms后电压消失的故障象征一致。

2 继电保护动作行为分析

母线电压切换回路如图2所示，由于211-1隔离开关未闭合到位，其二次辅助开关接点未闭合，1YQJ继电器不动作，触点打开；211-2隔离开关完全分开后，其二次辅助开关接点打开，2YQJ继电器返回，触点打开。由于1YQJ、2YQJ触点均处于打开状态，保护失压，距离保护III段动作。

图2 母线电压切换回路

故障是由于211-1隔离开关C相合闸不到位引起，其位置靠近母线侧，因此，对线路保护来说，应视为反向出口故障。按照该类型保护的动作原理，保护三相失压后正序电压小于10%Un，进入低压距离程序，此时保护装置仅测量相阻抗，其电压记忆作用消失前的动作特性如图3所示，正方向故障时测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以整定阻抗ZZD与-ZS连线为直径的圆，动作特性包含原点表明正向出口经或不经过渡电阻故障时都能正确动作，并不表示反方向故障时会误动作；反方向故障时的动作特性必须以反方向故障为前提导出，其测量阻抗-ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以ZZD与系统正序阻抗ZS连线为直径的圆，当-ZK在圆内时动作［1-5］。因保护判为反方向故障，通过图3（b）反方向故障动作特性分析，测量阻抗在第三象限，阻抗动作特性圆在第一、第四象限，保护具有明确的方向性，不会动作。

图3 故障时动作特性

当记忆电压消失后，保护的动作特性如图4所示。由于动作特性经过原点，继电器处于动作边界，但为了保证母线故障，特别是经弧光电阻三相故障时不会误动作，对Ⅰ、Ⅱ段距离继电器设置了门槛电压，其幅值取最大弧光压降，因此，在稳态电压为零的时候，Ⅰ、Ⅱ距离继电器不会动作。考虑后备性能，Ⅲ段距离元件的门槛电压反向偏移，其特性包含原点，因此能够动作。

图4 三相短路稳态特性

3 事故处理关键因素

充分发挥故障录波的作用。故障录波是故障过程的再现，进行事故处理时，首要问题就是对故障波形进行分析，了解故障形成的大致过程，提取各电气量及状态量的信息，快速做出初步定位判断。

统筹考虑变电一、二次设备的运行状态，做出正确的判断。各种电气设备的运行不是孤立的，而是相互配合的统一整体，任一环节发生故障时，相应的保护、监控系统都将发出大量的信息，必须对这些信息进行统筹考虑，取出关键信息，并结合变电一次设备的运行状态进一步做出综合判断。

重视微小细节的存在。电气设备故障普遍表现为电流增大、电压降低，但每次故障形式总会有微小的差别，如果忽视这些细节，有可能对最终的分析结果造成巨大影响。

4 防范措施

加强运行、检修人员的专业培训。规范典型操作票管理，制定标准化的操作流程，明确设备转换过程中的合理先后顺序，严格执行调度指令。

强化对操作过程的监督。隔离开关倒闸操作时，运行人员既要检查刀闸的实际位置，又要检查二次辅助开关的切换情况，在一次设备操作到位的同时，二次设备必须同时切换到位，并对相关状态量的变化进行检查确认。

加强对一次设备辅助接点及相关控制回路的重视程度。电气一次设备的检修应包括联动的二次回路，消除检修工作的死区，确保二次回路联动的可靠性。

加强对电压（切换）并列装置的管理。任何方式下都应保证保护装置的交流电压取自被保护设备所联接的母线，未采取安全措施时，不允许电压互感器二次并列运行。

5 结语

分析一起继电保护电压二次回路切换不到位引起的断路器误跳闸事故，并提出防范措施。针对类似问题，一次设备间隔采用三相TV而母线间隔采用单相TV的设计方案在越来越多的新建站中采用，使电压二次回路及装置配置简化，降低了故障概率。

［1］曹团结.高压线路新型微机保护装置的研究与开发［D］.湖北：华中科技大学，2006.

［2］战胜.基于组态王的变电站综合监控系统设计及应用［D］.北京：华北电力大学，2014.

［3］王晋.110 kV新型数字线路保护装置的研究［D］.太原：太原理工大学，2006.

［4］武在前.220 kV同杆双回线继电保护方案的研究［D］.太原：太原理工大学，2004.

［5］刘艳玲，梁杰，朱倩，等.一起110 kV线路充电过程中三相反方向故障距离I段动作的分析［J］.科技致富向导，2014（15）：236.

Analysis on Breaker Mistrip Fault

LV Yun1，ZHAI Ying1，YU Xiaohui2
（1.State Grid Zibo Power Supply Company，Zibo 255032，China；2.State Gride Jinan Power Supply Company，Jinan 250012，China）

The secondary circuit of power system is an important part of relay protection.The tiny fault of secondary circuit can affect the relay protection greatly and result in disastrous consequences.By analyzing the breaker mistrip fault caused by the bad switch of disconnecting switch secondary circuit after equipotential closing of the high voltage isolating switch，causes of the fault are summarized，key factors are pointed out which should be paid attention to in the process of accident treatment，and specific preventive measures are proposed for professional

.

secondary circuit；bad switch；mistrip；preventive measures

TM561

A

1007－9904（2016）09－0078－03

2016-04-21

吕云（1976），女，高级技师，从事继电保护设备的检修及运维管理工作。