一起500千伏断路器二次回路串电跳闸的原因分析

朱锐锋

【摘  要】断路器二次回路串电跳闸是断路器常见的缺陷之一，也是危害极大的一类缺陷。而导致断路器二次回路串电的原因较为复杂，不同厂家不同型號的二次设备发生串电的原因也不一样，每起缺陷需要认真查找事故原因，采取有效的措施，消除故障。本文就一起500千伏断路器二次回路串电跳闸现象开展研究和分析，并对其原因及初步防范措施进行了总结，通过分析引发读者思考。

【关键词】交直流;串电;解决措施

在电力系统运行期间，500kV断路器故障十分常见，其中断路器二次回路串电故障原因多样，危害较大，若不加以及时有效的解决，势必会在一定程度上影响电力系统的安全运行，故正确认识断路器二次回路串电的危害，认真分析其原因并积极寻求解决之道，不仅重要而且必要。

一、事件概述

2018年12月27日15时04分27秒，500kV某站监控机#2主变变高5061断路器启动事故音响动作，#2主变变高5061断路器A、B、C三相分位动作，15时04分28秒，直流系统I段母线接地告警动作。现场检查#2主变变高5061断路器保护未动作，#2主变变高5061操作箱第一组跳闸灯亮。#2主变变高挂500kV联络5062开关运行，未造成变电站失压、电网解列、负荷减供等事件，无负荷损失。

二、现场检查及处置

运行人员现场检查#2主变变高5061断路器，本体开关压力正常，本体外观未见异常，机构内部元器件、机械零部件未见异常，无异响、无异味。检查保护装置情况，#2主变变高5061断路器保护装置的开入变位报告中有“A相跳闸位置”、“B相跳闸位置”、“C相跳闸位置”。检查#2主变变高5061操作箱，第一组跳闸灯亮、第二组跳闸灯不亮。未发现其它异常情况。现场检查故障录波情况，开关量每间隔20ms出现脉冲信号，存在异常情况，录波图开关量异常方波锯齿信号刚好为间隔20ms的波形，与交流电频率相符，结合录波装置脉冲启动的原理，初步判断是直流回路串入了交流电。

检查全站直流系统情况，检查主控楼蓄电池室蓄电池未见异常，检查主控楼直流配电室、500kV#1、#2、#3继保室、35kV及主变继保室的直流屏，发现绝缘监测仪报“#1母线负接地”，未见支路绝缘电阻降低异常信号;检查220kV继保室的直流屏，发现45P #5直流分电屏TEP-G2微机型绝缘监测仪报“#1母线负接地”、33支路绝缘电阻降低（对应533Z 通信管理机屏电源I空气开关），直流系统存在负接地情况。

继保人员对220kV继保室通信管理机屏接地情况进行查找，先断开45P #5直流分电屏第33支路“通信管理机屏”空开，接地故障消失;再通过通信管理机内各装置直流空开进行拉路试验，直流接地故障信号并未消失;于是确定故障点为空开之前，通过排查梳理端子排上直流电源接线，发现有一路是并接于屏下方的电源防雷器处，怀疑可能是防雷器故障导致接地，现场拆除防雷器上直流电源并接线，接地故障恢复。测量防雷器1FLQ负极对地电阻8欧姆，测量防雷器1FLQ正极对地电阻无穷大，最终确认电源防雷器1FLQ负极与地击穿短接，造成直流系统负极接地。

继保人员对交直流串电情况进行查找，发现220kV某乙线2613C0地刀机构箱直流回路BP1与交流回路D3并接，西开厂家内部配线错误。现场按厂家图纸恢复正常接线。

三、分析结论

220kV某乙线2613C0地刀机构箱厂家内部配线错误，在给机构箱通电时，交流电串入直流系统正极;由于#2主变变高5061控制电缆较长，电缆分布电容较大，交流系统是一个接地的电源系统，通过直流系统的对地电容构成回路，造成#2主变变高5061第一组三相出口跳闸线圈励磁导致开关三相跳闸。而220kV继保室通信接口屏上的电源防雷器1FLQ负极与地击穿短接，是造成直流系统负极接地的主要原因。

四、解决措施探讨

1、梳理近期扩建、修理技改项目涉及新的开关、刀闸（含GIS）操作机构、汇控柜的安装工程，检查新机构内部二次接线情况，确保接线完全正确无误。

2、与物资部协商完善物资到货验收项目，对开关、刀闸（含GIS）操作机构、汇控柜增加交直流回路串接检查内容。

3、对于扩建工程，与基建部协商完善现场作业文件，开关、刀闸（含GIS）操作机构、汇控柜增加交直流串接检查项目，设备并入站内交直流电源前应先采用独立直流电源对设备功能进行验证无误后，再并入站内电源系统;对于修理、技改项目，组织修编完善作业指导书，增加以上作业内容。

4、组织相关单位完善开关、刀闸（含GIS）机构验收作业指导书，增加交直流回路串接检查项目，规范验收作业步骤。

结束语

500千伏断路器二次回路串电跳闸直接影响着供配电的安全可靠性，特别是因厂家内部配线错误会引起同类、同批次设备故障，对企业生产影响较大。本研究对于处理类似断路器二次回路串电的情况，在发生故障前能确保接线完全正确无误，快速消除故障具有一定的参考与借鉴意义。

参考文献：

[1]甘雯，徐国华，邵越.二次回路故障引起开关跳闸的风险分析和预控[J].湖州师范学院学报，2013，S1

[2]龚锦安 刘展雄.直流系统负极一点接地致开关跳闸原因分析[J].科技信息，2011，22

（作者单位：广东电网有限责任公司惠州供电局）