500 k V断路器跳跃事件及其引发问题的分析和思考

周丽芳，范义民，沈珉哲，王德海

（1.江苏省电力公司生产技能培训中心，江苏 苏州 215004；2.南通供电公司，江苏 南通 226000；3.苏州市吴江区供电公司，江苏 吴江 215200）

500 k V断路器跳跃事件及其引发问题的分析和思考

周丽芳1，范义民2，沈珉哲3，王德海1

（1.江苏省电力公司生产技能培训中心，江苏 苏州 215004；2.南通供电公司，江苏 南通 226000；3.苏州市吴江区供电公司，江苏 吴江 215200）

所谓断路器跳跃是指断路器在手动或自动装置动作合闸后，如果操作控制开关未复归或控制开关触点、自动装置触点卡住，此时保护动作使断路器跳闸而发生的多次“跳—合”现象。一旦断路器在运行中出现跳跃现象，将很有可能引发设备事故甚至电网事故。所以为了避免断路器跳跃现象的发生，利用操动机构本身的机械闭锁或在操作接线上采取措施防止这种“跳跃”的发生即断路器的“防跳”。

断路器跳跃；原因；防跳

1 跳跃事件简述

某日16：20：41，500 k V 5041、5042一线路发生A相永久性接地故障，两套主保护均正确动作，瞬时切除故障。经740 ms后边断路器5041 A相重合，重合故障50 ms后加速保护动作，跳开5041、5042断路器的A、B、C三相。但在30 ms后5041断路器B、C相出现了一次合闸现象。

5041断路器在B、C相合闸后出现了三相不一致状态，但三相不一致保护未动作。三相不一致产生的零序电流引发线路对端线路并联高压电抗器中性点电抗过流保护动作，并联高压电抗器保护动作后远跳5041断路器B、C相，至此断路器异常状态结束。

2 断路器跳跃原因分析

断路器跳跃事件发生后，专业人员立即对现场保护装置及断路器操作回路进行了全面检查。在检查5041断路器保护设计图纸时发现，断路器合闸回路和跳闸监视回路设计错误，造成7 A、9 A、7 B、9 B、7 C、9 C回路在保护盘接反，即5041断路器保护盘内7 A被接入跳闸监视回路，9 A接入了合闸回路，而正确接线应是7 A回路为合闸回路，9 A回路为跳闸监视回路。（如图1、2分别为错误接线和正确接线）在正确接线时（如图2），由于有合闸脉冲存在而启动防跳继电器K 3，断路器跳开后防跳继电器K 3依然保持，从而靠串联在合闸回路中的K 3常闭接点断开合闸回路，防止断路器跳跃。而在错误接线情况下（如图1），当手合或重合时，由于合闸回路中串联+B G 1常闭接点（断路器辅助接点），而防跳回路中串联+B G 1常开接点（断路器辅助接点），防跳继电器K 3无法启动。从录波图上看当5041断路器三相跳开后仍有10 ms的重合闸脉冲存在，所以造成5041断路器跳跃。

图1 合闸回路错误接线

图2 合闸回路正确接线

K 9：S F 6气体监测接点；K 3：防跳继电器；B W1：弹簧储能接点；HJ：合闸接点；+B G 1：断路器辅助接点；Y 3：合闸线圈；+B N：合闸计数器；1 S HJ：手合继电器；T WJ：跳闸位置继电器。

为了验证对以上断路器跳跃产生原因分析的正确性，特设计如下试验对跳跃现象进行重复（见图3试验接线）。试验时在重合闸回路并接一快速中间继电器Z J和一把刀闸，并把Z J的动作接点接入三相跳闸回路。模拟5041断路器A相跳闸，由5041断路器保护不对应启动重合闸， Z J和Z HJ继电器被同时启动，这就出现了跳令、合令同时存在的现象。在错误接线下传动时，A相断路器合闸计数器动作1次，B相和C相合闸计数器也动作1次，证明防跳不起作用；改为正确接线后，A相断路器合闸计数器动作1次，B相和C相合闸计数器不动作。重复试验4次，结果相同，证明防跳回路良好。

图3 试验接线

3 断路器跳跃事件引发的思考

3.1 断路器跳跃的后果

此次事件中发生跳跃的断路器机构为弹簧机构，由于A相机构已完成了一次“分－合－分”的过程，在仍有合闸脉冲的情况下由于弹簧未储能，A相合闸回路闭锁而幸免重合。B、C相机构虽发生重合但是空充于无故障线路，从而未引发其他事故。但是如果此机构为液压机构，A相必将重合于故障，保护动作后A相频繁熄弧易造成触头烧损、绝缘降低、遮断能力下降，甚至引发灭弧室爆炸。

从另一角度看，由于断路器跳跃过程中因油压逐渐降低可能使A相机构停于合闸状态而拒分，此时断路器失灵保护将动作而造成多个设备停运，甚至可能引发电网事故。

3.2 对断路器三相位置不一致保护的思考

此事件中当B、C相处于合位，而A相处于分位的情况下，断路器三相不一致保护未及时动作，而靠16 S后对端发远跳将B、C相拉开，从而延长了断路器的异常运行时间。

5041断路器三相不一致保护功能由RC S-921 A装置实现，此装置引入了A、B、C三相T WJ的接点开入。当装置判此三个开入量状态不一致后，三相不一致保护动作跳开断路器。在此事件中B、C相合位，T WJ b、T WJ c未启动。A相跳位监视回路中，由于储能接点B W1断开造成T WJ a也未启动。因此RC S-921 A装置认为三相未发生不一致状态，从而三相不一致保护未动作。

通过分析，可以看出在断路器操作箱设计中，T WJ反应的是合闸回路的状态。而由于合闸回路中串联接点较多，所以T WJ已经不能可靠反应断路器分闸位置的状态，从而失去了其真正的意义。由于断路器辅助接点有限，目前保护及安全自动装置中反应断路器分闸位置的开入大多取自T WJ，这就造成某些状态可能产生对断路器位置错误判断，而影响保护及安全自动装置的正确动作。应还原T WJ于其本身意义，对T WJ回路进行改进。

就断路器三相不一致保护而言，应严格遵守《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》继电保护专业《重点要求》中“采用断路器本体三相位置不一致保护”要求。

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