一起断路器三相不一致保护拒动原因分析及应对措施的探讨

摘要：大部分220KV及以上断路器采用分相断路器，由于各种原因在运行中可能出现断路器非全相运行情况。非全相时产生负序分量和零序分量，影响发电机、变压器、继电保护安全运行。然而断路器三相不一致保护配置方案不同会对保护动作正确性造成影响。本文对龚嘴水电站发生的一起断路器发生非全相运行时，三相不一致保护拒动原因分析。暴露出所配置三相不一致保护存在保护死区，针对此问题提出增设开关本体三相不一致保护必要性及其运行管理建议。

关键词：断路器;保护拒动;保护措施

中图分类号：TM561

一、事故概况

1.故障前运行方式

龚嘴开关站开环运行，1B带龚山线独立运行，2B带龚松一线、龚九二线、龚永二线运行，DL221、DL223开关热备用，1F、2F在运行，3F、4F停机备用。

2.事故过程

2018年05月22日，龚九二线发生B相接地故障，龚九二线7EPSL601、7ERCS902保护装置纵联距离I段保护动作，7EPSL601保护PT断线，7ERCS902装置闭锁，DL225、DL226重合闸装置异常，DL225 B相分、DL226B相分，重合闸未动作，DL225、DL226开关非全相运行，断路器三相不一致保护未动作。

二、事故原因分析

1.重合闸拒动原因分析

龚嘴DL225、DL226断路器之间设置有先后重合功能，先合开关自选，若先后重合功能启用时，先合断路器以短时限合闸，后合断路器以长时限合闸;若先合断路器重合闸“停用”，后合断路器重合闸时间自动缩短为短时限;若先合断路器重合失败，后合断路器则闭锁重合闸;若断路器先后重合功能取消，两断路器均以短时限合闸。现场选用DL225断路器先重合，DL225断路器的“投先重”、“闭锁先合”压板投入，DL226斷路器的“投先重”、“闭锁先合” 压板退出。当龚九二线发生B相接地故障同时发生线路PT断线故障，DL225重合闸装置异常闭锁重合闸功能，先合DL225断路器重合失败，后合DL226断路器闭锁重合闸。造成DL225、DL226开关非全相运行。

2.开关三相不一致保护拒动分析

经事故后查看DL225、DL226断路器RCS-921保护装置动作报告，装置定值与下发定制单一致，“投不一致保护”、“不一致经零负序”控制字均在投入。查看保护定值， DL225、DL226路器RCS-921保护装置定值中，“不一致零序过流” “不一致负序过流”定值均为0.5A，龚站电流互感器变比为1200/5，换算至一次侧，动作电流为120A。线路故障时，龚站3F、4F均在停机备用，龚九二线线路无负荷电流。故障发生后，查看保护装置及故障录波动作报告，故障前一个周波，线路电流有效值（二次值）为：A相0.068A、B相0.393A、C相0.068A、N相0.297A，龚九二线线路保护动作DL225、DL226 B相跳闸后，因零、负序电流均未达到定值0.5A， “三相不一致保护”经零、负序电流闭锁，故该保护未动作。

三、非全相保护改进措施

为保证断路器在出现异常三相不一致时能可靠跳开，在断路器本体机构配置三相不一致保护功能。通过断路器位置辅助节点启动，取断路器三相常闭节点与三相常开节点并联后两者再串联，启动三相不一致时间继电器K36，经延时启动跳闸继电器K38，动作开关本体操作箱，跳开开关三相;和微机保护没有任何关系。开关本体三相不一致保护投入时需投入功能压板LP31、出口压板LP33。

断路器本体三相不一致保护原理图

四、本体三相不一致保护误动因素及应对措施

由于本体三相不一致中时间继电器动作就出口跳闸，没有闭锁条件，因此要求具有较高运行可靠性。运行中造成误动的因素主要有以下两方面

1.时间继电器异常造成误动

线路开关本体三相不一致保护时间继电器整定动作时间应可靠躲过单相重合闸时间并考虑一定的时间裕度。但当时间继电器出现定值飘移或或元件异常，造成躲不开重合闸动作时间，就会造成保护误动作。因此每年应定期对时间继电器性能校验，对性能较差继电器应及时更换。

2.断路器位置辅助接点异常造成误动

不论是断路器保护中三相不一致功能还是断路器本体三相不一致保护。位置不一致均取至断路器辅助接点，所以断路器辅助接点运行可靠性十分重要。所以应将断路器位置辅助接点纳入检修工作，检修时检查辅助接点有无锈蚀、卡涩，做好辅助接点防腐工作。

3.二次回路绝缘不良造成误动

220kV及以上断路器一般在户外，受外部环境的影响较大，特别是当温度较低、湿度较大时，断路器辅助接点及其引出电缆极易因受潮引起绝缘降低，极易造成非全相保护误动作。因此非全相出口继电器的正极性端子与正电源端子间采取有效的隔离措施，定期对温控器和加热器运行情况进行全面排查，若发现凝露、积水，在不影响设备正常运行的情况下，及时对凝露进行处理，并对控制箱封堵不良进行封堵。在气温变化较大的初春以及初冬时节更要加强对控制箱的专业巡检，确保温控器和加热器能正常工作，控制箱箱门关闭严密。

五、结语

断路器三相不一致保护虽然不是电力系统主保护，但它在运行中作用不容忽视，得到广泛应用。合理配置三相不一致保护，严格规范其运行管理对保证电力系统安全稳定运行有着重大意义。

参考文献：

[1]李国艮，陈慧，李本毓，一起 500kV 开关本体三相不一致保护动作原因分析及改进[Z].

作者简介：向文军，男，助理工程师，国家能源大渡河生产指挥中心，主要从事水电站生产调度。

（国家能源大渡河生产指挥中心 四川成都 610000）