高压断路器防误动跳闸控制回路优化

郭昱宏 于明光 王强 陈丽娟

（国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司，辽宁 本溪 117000）

一、高压断路器

高压断路器（或称高压开关）它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。

（一）用途介绍

高压断路器在高压电路中起控制作用，是高压电路中的重要电器元件之一。高压断路器是在正常或故障情况下接通或断开高压电路的专用电器。断路器的工作状态（断开或者闭合）是由他的操动机构控制的。高压负荷开关、高压隔离开关和高压断路器的区别：一是高压负荷开关是可以带负荷分断的，有自灭弧功能，但它的开断容量很小很有限。二是高压隔离开关一般是不能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的高压隔离开关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。三是高压负荷开关和高压隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分高压断路器不具隔离功能，也有少数高压断路器具隔离功能。四是高压隔离开关不具备保护功能，高压负荷开关的保护一般是加熔断器保护，只有速断和过流。五是高压断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高，主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。

（二）工作性能

一是额定电压（标称电压）：它是表征断路器绝缘强度的参数，它是断路器长期工作的标准电压。为了适应电力系统工作的要求，断路器又规定了与各级额定电压相应的最高工作电压。对3—220KV各级，其最高工作电压较额定电压约高15%左右；对330KV及以上，最高工作电压较额定电压约高10%。断路器在最高工作电压下，应能长期可靠地工作。二是额定电流：它是表征断路器通过长期电流能力的参数，即断路器允许连续长期通过的最大电流。三是额定开断电流：它是表征断路器开断能力的参数。在额定电压下，断路器能保证可靠开断的最大电流，称为额定开断电流，其单位用断路器触头分离瞬间短路电流周期分量有效值的千安数表示。当断路器在、低于其额定电压的电网中工作时，其开断电流可以增大。但受灭弧室机械强度的限制，开断电流有一最大值，称为极限开断电流。四是动稳定电流：它是表征断路器通过短时电流能力的参数，反映断路器承受短路电流电动力效应的能力。断路器在合闸状态下或关合瞬间，允许通过的电流最大峰值，称为电动稳定电流，又称为极限通过电流。断路器通过动稳定电流时，不能因电动力作用而损坏。五是关合电流：是表征断路器关合电流能力的参数。因为断路器在接通电路时，电路中可能预伏有短路故障，此时断路器将关合很大的短路电流。一方面由于短路电流的电动力减弱了合闸的操作力，另一方面由于触头尚未接触前发生击穿而产生电弧，可能使触头熔焊，从而使断路器造成损伤。

二、事件概况及原因

某变电站运行中高压断路器突然跳闸，现场无任何操作，因此首先排除了人为因素。根据调查，该断路器对应间隔的继电保护装置并无动作，故障录波也未显示故障信息，因此可以判断该事件为非故障性跳闸。检查断路器设备现场控制柜，发现有1只小动物通过跳闸继电器试验孔进入了继电器并触电死亡。分析认为小动物触电后在挣扎过程中顶住了该继电器的试验金属舌片，导致继电器出口触点闭合引起断路器跳闸。该高压断路器的跳闸继电器（52TX）为MM4XP型继电器，其外壳为透明防护罩，具有防止误碰引起跳闸的功能，可通过试验孔顶住金属舌片验证其触点是否有效。

三、由于震动引起的断路器误动

（一）原因

一是配电柜底座与基础槽钢固定不实，开合闸时震动过大，而造成的断路器误动2#合成氨系统4#罗茨机在启动的过程中，GL型过流继电器速断保护一直动作，查速断整定值为10倍的额定电流，用5 000V摇表测量绝缘值相间及对地电阻，均达到2 000MΩ以上，用双臂电桥测量直流电阻三相完全一样，并拆检电动机，检查电机转子鼠笼条焊接是否牢靠。最终查找原因是：高压柜底座与基础槽钢焊接不牢，导致安装在柜体上的过流继电器的铁芯震动，再加之启动时启动电流对铁芯的吸合力，造成速断动作。二是保护回路中继电器接点抗震能力差造成的断路器误动在继电保护回路中，对于DL型电流继电器来讲，它的动静触点间距小，动触点受游丝作用力拉伸，作用力小，抗震能力差。因此在开合闸时，由于震动容易造成其相应的断路器掉闸。尿素系统8#CO2压缩机在刚投入运行时，几次由于相邻断路器的开合闸时震动导致误动，最后检查是由于8#CO2压缩机柜内的继电保护是采用DL型电流继电器。当周围断路器开合闸时，引起DL型电流继电器触点震动而造成误动。后经过改造处理，杜绝了这种现象发生。三是由于机构本体原因造成的断路器误动系统合闸时，断路器的机械部分传动机构定位不牢，或连接轴发生松动，没有到位，在运行过程中，由于震动而脱落造成误动。3#合成氨系统2000kVA变压器的断路器在正常运行时，突然掉闸，造成了大面积的停车，影响非常严重。后查明是由于断路器在合闸后机构定位不牢，合闸没有到位，运行一段时间后，机构受震动脱落造成误动。

（二）采取的措施

一是对盘柜、基础槽钢、预埋铁必须连接、焊接牢固，并平整水平，保证断路器在开合闸时，保护继电器不受震动。二是分合闸时，检查操作机构是否到位，检查传动机构、转轴等是否灵活，移动面是否有顶、卡现象，使动作不到位，并且应对操作机构的所有转动部分定期加注润滑油。

总结：高压断路器工作的好坏直接影响到电力设备的安全稳定运行，通过采取了一些切实可行的解决措施，对高压断路器及与其配合继电进行了相应的改进，可保证高压断路器更安全、可靠的正常运行，减少了误动作的可能，保证了电力企业的安全稳定运行。