某直流换流站换流变分接开关压力继电器动作跳闸分析

郭帅+李涛+陈豪+侯文壮

（国网湖北省电力公司检修公司直流运检中心 湖北 宜昌 443000）

摘 要：换流变压器是换流站的核心设备之一，压力继电器对换流变分接开关起着重要的保护作用，正常运行过程中如果压力继电器误动作将会引起极闭锁，本文压力继电器结构及误动作原因方面对换流站换流变分接开关压力继电器进行了简要分析，并提出了改进建议。

关键词：换流变、压力继电器、极闭锁、受潮

1引言

近期某换流站极Ⅱ换流变Y/Y C相分接头压力继电器12.2先后一个月内两次动作，导致极Ⅱ直流系统两次故障停运。事后，检修人员在进行了故障分析并和ABB厂家人员一起进行了故障消缺和反事故安措处理。本文将对此次事故的过程、原因分析及处理过程予以介绍。由于两次事故发生的情况基本相同，所以本文仅介绍第二次的事故情况。17：05，极Ⅱ换流变Y/Y C相分接头压力继电器12.2动作，随后控制系统自动闭锁极Ⅱ，跳开并闭锁交流开关。

2、故障检查

故障发生后，运行值班人员和ABB厂家人员对故障现场进行了检查和紧急事故处理，情况如下：

变压器停运后，检查控制系统确实收到换流变Y/Y-C相12.2压力继电器送来的跳闸信号，控制系统动作正确。

在事故发生后，现场对极II换流变Y/Y-C相12.2压力继电器接线盒的密封情况进行了仔细检查。该接线盒的盖板固定螺丝紧固无松动，盖板、密封圈等部件完好无变形、破损，盖板的密封情况良好。

开盖后发现盖板底部和接线端子上有大量的水珠（见图1），测量信号电缆的绝缘电阻很低。对接线盒进行了烘干处理，测电缆的绝缘合格。对其他相变压器的同类电缆测绝缘均合格。

3、故障原因分析

（1）分接头压力继电器的动作原理

图2为分接头压力继电器的结构原理图，图3为分接头压力继电器的节点图。如图2所示，当分接头油箱内部的压力大于弹簧压力时，气体将把活塞往上顶，导致节点NO和C相连，即图3中的61与62节点导通，64与65节点导通，这两副节点分别送到控制的A、B两套系统中，发出跳闸等指令。控制系统发现此种故障时不进行系统切换，而直接发跳闸命令，即这两副节点只要有一副节点导通就发跳闸命令[1]。

（2）故障原因分析

现场打开极II换流变Y/Y-C相分接开关12.2压力继电器接线盒时发现接线盒盖板上有大量水珠，接线盒内部很潮湿，如图1所示。可以肯定，本次事故跳闸是由于分接头压力继电器接线盒内部受潮从而导致跳闸回路绝缘降低引起的。

接线盒内部受潮原因：检查接线盒密封情况，发现密封情况良好，因此可以排除因盒盖密封不好而进水的可能性。由于接线盒存在大量水珠，因此可以排除由接线盒上次密封时残留在盒内的潮气凝结成水珠的可能性（接线盒体积并不大，约为120×85×65mm[2]，内部空气中的潮气凝结后形成不了大量的水珠）。我们认为导致接线盒内部受潮的原因是：信号电缆在进入接线盒时密封不好，电缆布置不合理（信号电缆进入接线盒时为水平放置），造成雨水顺着电缆外皮掺入到接线盒内（25日在该换流站所在地区下了一场大雨），从而导致压力继电器的跳闸回路绝缘降低，进而导致压力继电器误动作。

4、故障处理

在5月29日此故障再次出现后，ABB厂家人员对于故障继电器（极II Y/Y-C相换流变分接头压力继电器12.2）进行了更换（用备用变Y/Y上的12.2继电器更换），更换后测量了继电器信号回路的绝缘水平绝缘合格。

5、暴露出的问题及针对次此事件采取的反措

本次事故跳闸是由于换流变分接头压力继电器接线盒内部受潮导致跳闸回路绝缘降低引起的。

利用停电消缺，检修人员和ABB人员一起进行了反事故处理工作：

1）对全站部分换流变同类型继电器的接线盒的密封情况进行了开盖抽查，发现盒内干燥，密封情况良好；

2）对全站所有换流变（含备用变）同类型继电器的接线盒与信号电缆的接头处用绝缘胶布进行了密封包裹处理；

3）在接线盒上部（含信号电缆接头处）加装了防雨罩，防止雨水直接淋在接線盒和电缆头上；

4）将信号电缆朝外向下弯，阻止雨水顺着电缆外皮渗入接线盒[3]；

5）对全站所有换流变分接头压力继电器（12.1和12.2）的信号回路进行了绝缘测量，结果发现极I换流变Y/Y-B相12.2继电器的信号回路的绝缘水平不合格，由ABB人员进行了更换（用备用变Y/Y上的12.1继电器更换），更换后再次测量绝缘合格。

6、针对次此事件提出的建议

针对此次换流变分接头压力继电器接线盒内部受潮导致跳闸回路绝缘降低的情况，建议以后对换流变瓦斯继电器、压力继电器、电流互感器接线盒及SF6密度监视继电器等假装防雨罩，防止大雨时雨水渐入接线盒导致保护误动作。电缆朝外向下弯，阻止雨水顺着电缆外皮渗入接线盒。

参考文献：

[1]ABB换流站PIS系统，文档号2750515-141en Rev. 01

[2]ABB换流站PIS系统，文档号2ZSE 460011 AEZ

[3]国家电网公司 国家电网公司防止直流换流站单、双极强迫停运二十一项反事故措施