一起220kV母聯(lián)斷路器二次回路缺陷分析與處理

1、    一起220kv母聯(lián)斷路器二次回路缺陷分析與處理    摘要：目前，在深圳電網(wǎng)的應(yīng)用中，220kv母聯(lián)斷路器充電、過流保護(hù)基本由220kv母差保護(hù)來實(shí)現(xiàn)，220kv母聯(lián)保護(hù)屏中僅保留220kv母聯(lián)斷路器三相不一致保護(hù)及母聯(lián)開關(guān)操作箱，并且母聯(lián)斷路器三相都是同時(shí)跳合的。正是基于母聯(lián)保護(hù)這種配置的特殊性，導(dǎo)致人們?nèi)菀缀鲆暷嘎?lián)保護(hù)及其二次回路中存在的一些較為隱蔽的缺陷。文章將以一起220kv母聯(lián)斷路器二次回路中發(fā)現(xiàn)的問題為例，對(duì)其所引發(fā)的思考進(jìn)行相關(guān)探討。關(guān)鍵詞：斷路器傳動(dòng)；跳閘額定電流；三相不一致跳閘；母聯(lián)保護(hù)屏；二次回路；缺陷分析 ：a：tm910

2、：1009-2374（2015）06-0145-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2015.05001 異?，F(xiàn)象2012年，在某變電站220kv母聯(lián)開關(guān)保護(hù)定檢，工作人員在定檢過程中發(fā)現(xiàn)以下兩個(gè)異常現(xiàn)象：現(xiàn)象一：第一組跳閘出口傳動(dòng)時(shí)，開關(guān)三跳，但操作箱跳閘指示燈不亮。第二組跳閘出口傳動(dòng)，開關(guān)三跳，操作箱三相跳閘指示燈均亮。處理過程：檢查第一組跳閘出口回路，當(dāng)開關(guān)在合位時(shí)，操作箱出口處端子4d84（a133）、4d86（b133）、4d86（c133）電壓均為負(fù)電，初步判斷跳閘回路沒有問題。接下來考慮是否操作插件存在問題。由于操作箱第一組跳閘指示燈不亮，應(yīng)該是由于跳閘保持

3、繼電器tbij未動(dòng)作，相應(yīng)的無法啟動(dòng)跳閘信號(hào)繼電器1txj。而跳閘保持繼電器tbij未動(dòng)作，很有可能是操作板跳閘額定電流整定不當(dāng)所致。斷開母聯(lián)斷路器直流控制電源，檢查斷路器跳、合閘電流。解開第一組跳閘4d84（a133）、4d86（b133）、4d86（c133）對(duì)斷路器機(jī)構(gòu)側(cè)跳閘回路電阻測(cè)量，每相回路電阻均為231；解開第二組跳閘4d91（a233）、4d93（b233）、4d95（c233），每相回路電阻均為79。而拔出兩組跳閘插件，檢查額定電流均整為1a。計(jì)算斷路器跳閘電流為：第一組跳閘電流i=220/231=0.95a，第二組跳閘電流i=220/79=2.78a。第一組跳閘電流已達(dá)到額

4、定電流的95%，為什么跳閘保持繼電器tbij還是不動(dòng)作（理論上，跳閘保持繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)該小于跳閘額定電流的50%）？嘗試將操作板上的跳閘電流調(diào)整為0.5a，然后重新合上開關(guān)，進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)。結(jié)果保護(hù)裝置第一組跳閘指示燈全亮，開關(guān)三跳正確。所以我們可以排除跳閘指示燈損壞的可能，但是跳閘回路計(jì)算電流與實(shí)際電流存在較大的差異。而第二組跳閘額定電流整定遠(yuǎn)小于回路計(jì)算電流，為了防止跳閘電流過大損壞操作箱元件的情況，將操作板上的額定電流調(diào)整為2.5a，然后進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，結(jié)果開關(guān)三跳，操作箱第二組跳閘指示燈卻不亮了。嘗試將跳閘額定電流調(diào)回為1a，繼續(xù)傳動(dòng)，第二組跳閘燈亮，開關(guān)三跳。第二組跳閘回路計(jì)算電流與

5、實(shí)際電流也存在較大的差異。為什么兩組跳閘回路計(jì)算電流和實(shí)際動(dòng)作電流相差較大？現(xiàn)象二：在檢查后臺(tái)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)谝唤M跳閘出口時(shí)，c相先變位為分位。2s后a、b相才變?yōu)榉治弧６诙M跳閘出口時(shí)，a、b、c相均同時(shí)變?yōu)榉治?。異?，F(xiàn)象為：c相開關(guān)跳開時(shí)間快于a、b相2s左右，并且c相常開、常閉點(diǎn)均快于a、b相常開、常閉點(diǎn)2s左右。從第二組跳閘出口信息得知，第二組a、b、c相跳閘過程快速并三相同時(shí)斷開，第二組跳閘過程正確。2 缺陷的分析、處理因保護(hù)第一組出口ta、tb、tc燈均亮，確定保護(hù)和操作箱跳閘出口回路正確。由于斷路器c相位置變?yōu)榭煊赼、b相2s左右，而斷路器本體不一致動(dòng)作時(shí)間整定為2s。初步判斷第一

6、組跳閘出口傳動(dòng)應(yīng)該為c相為保護(hù)動(dòng)作跳閘，a、b相為本體不一致動(dòng)作。為了驗(yàn)證推測(cè)結(jié)果，在傳動(dòng)過程聽斷路器三相動(dòng)作聲音和觀察本體三相不一致繼電器動(dòng)作情況。觀察結(jié)果與推測(cè)一致：c相先跳開，a、b相跳開與本體三相不一致繼電器動(dòng)作時(shí)間一致（因本體三相不一致動(dòng)作未接入綜自后臺(tái)，故單后臺(tái)報(bào)文無法判斷是否本體不一致繼電器的動(dòng)作情況），同時(shí)也證實(shí)了斷路器跳閘線圈勵(lì)磁及輔助接點(diǎn)轉(zhuǎn)換正常。異常現(xiàn)象：母聯(lián)保護(hù)動(dòng)作跳三相時(shí)，為什么只跳開c相，a、b相不跳開呢？檢查發(fā)現(xiàn)跳閘回路4d84（a133）、4d86（a133）、4d86（b133）、4d86（c133）的三根線分別引至斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)630a、630b上，但630

7、a、630b、630c又短接起來。保護(hù)跳閘和本體三相不一致跳閘區(qū)別就是轉(zhuǎn)換把手s4。測(cè)量轉(zhuǎn)換把手s4切換至遠(yuǎn)方位置時(shí)，a、b兩相接點(diǎn)不通，c相接點(diǎn)通。故母聯(lián)保護(hù)動(dòng)作跳三相時(shí)，無法跳開a、b相。又由于三相跳閘回路在630a、630b、630c處短接，當(dāng)跳閘回路某一相回路正確，保護(hù)三跳后，就可點(diǎn)亮保護(hù)裝置三相ta燈。那a、b相跳閘回路不完整，保護(hù)和后臺(tái)為什么不發(fā)控制回路斷線信號(hào)？同樣由于三相跳閘回路在630a、630b、630c處短接當(dāng)其中一相接通時(shí)，三相hwj均動(dòng)作，三相op燈均亮，不會(huì)發(fā)控制回路斷線，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)跳閘回路缺陷。母聯(lián)保護(hù)出口，c相先跳開，斷路器進(jìn)入非全相運(yùn)行，但三相hwj均動(dòng)作，

8、母聯(lián)保護(hù)無法檢測(cè)到斷路器非全相運(yùn)行，無法動(dòng)作。最終由本體三相不一致跳開斷路器a、b相。這也可以解釋我們的現(xiàn)象一：第一組跳閘回路，由于a、b相回路在“就地/遠(yuǎn)方”轉(zhuǎn)換把手處斷開，所以只測(cè)量到c相跳閘線圈的電阻，為230；第二組跳閘回路，由于三相跳閘回路在630a、630b、630c處短接，跳閘回路的測(cè)量電阻其三相并列的電阻，為79，而實(shí)際每相電阻應(yīng)該均為230。如果忽略合位監(jiān)視回路，跳閘回路可等效為下圖簡圖：因tbij的壓降很小，因此額定電壓基本全部加在跳閘線圈上。同時(shí)，我們?nèi)绻紤]斷路器操作箱內(nèi)stj或三相跳閘節(jié)點(diǎn)中，節(jié)點(diǎn)閉合動(dòng)作并不完全一致的情況，分類討論流過跳閘保持繼電器的電流如下圖1所示

9、： 根據(jù)上述情況分析，當(dāng)我們將跳閘回路二次額定電流整定為1a時(shí)候，跳閘保持繼電器tbij流過的電流可能出現(xiàn)最大3a，最小1/3a現(xiàn)象。因此解釋第一個(gè)現(xiàn)象，第一組跳閘回路中s4處一個(gè)接點(diǎn)通，如果tbj處三個(gè)跳閘接點(diǎn)同時(shí)接通，流過跳閘保持繼電器的電流為1/3a，所以tbij不動(dòng)作，ta燈不亮，必須降低操作板跳閘回路的額定電流。而第二組跳閘回路，當(dāng)s4處三個(gè)接點(diǎn)全通，tbj處三個(gè)跳閘接點(diǎn)同時(shí)接通，流過tbij的電流為額定電流，所以跳閘正常，跳閘燈也正常。而不能像前面所述，將第二組跳閘額定電流調(diào)高至2.5a，否則ta燈不亮。最嚴(yán)重的情況，三相跳閘線圈并列，其中一相跳閘保持繼電器先閉合，對(duì)于先閉合的跳閘

10、保持繼電器，在短時(shí)間內(nèi)將流過很大的電流（3倍額定電流），有可能會(huì)燒毀操作插件。最后，通過更換轉(zhuǎn)換把手，第一組跳閘回路a、b相恢復(fù)正常，并且解開第一組跳閘回路和第二組跳閘回路在斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)630a、630b、630c上的短接線，并將保護(hù)操作板的額定跳閘電流整為1a，通過實(shí)際傳動(dòng)第一、第二組跳閘出口，跳閘燈和后臺(tái)報(bào)文均正確，三相位置變位一致。3 結(jié)語通過對(duì)本次二次回路缺陷的分析，對(duì)于非機(jī)械聯(lián)動(dòng)的220kv及以上的母聯(lián)或主變變高或變中側(cè)斷路器，設(shè)計(jì)中如果將開關(guān)操作箱分相跳合閘出口回路短接達(dá)到同時(shí)分合閘的要求，會(huì)帶來了四個(gè)問題：（1）當(dāng)機(jī)構(gòu)跳閘回路某一或某兩相斷線時(shí)，操作箱hwj無法正常返回，控制回

11、路斷線報(bào)警信號(hào)無法發(fā)出。因此會(huì)出現(xiàn)單跳一相或者兩相的不一致動(dòng)作情況，給系統(tǒng)帶來嚴(yán)重影響；（2）非全相運(yùn)行時(shí)，操作箱三相的hwj繼電器均動(dòng)作，保護(hù)裝置的三相不一致保護(hù)無法正確采集開關(guān)位置信號(hào)，不能正確動(dòng)作；（3）當(dāng)操作箱按單相額定電流整定時(shí)，跳閘保持繼電器可能流過1/3倍或者3倍的額定電流?？赡軐?dǎo)致跳閘保持繼電器無法動(dòng)作，從而引發(fā)斷路器無法完全斷開的惡劣后果，或者也可能導(dǎo)致電流過大而燒壞操作板；（4）當(dāng)進(jìn)行檢修維護(hù)過程，當(dāng)傳動(dòng)時(shí)，跳一相成功，三相ta燈均點(diǎn)亮，如果單純判斷三相跳閘燈來判斷傳動(dòng)動(dòng)作情況，則會(huì)誤判保護(hù)動(dòng)作行為，誤導(dǎo)維護(hù)人員。因此對(duì)于這種分相式非機(jī)械聯(lián)動(dòng)的母聯(lián)或主變斷路器在定檢過程也應(yīng)該去現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)傳動(dòng)斷路器的情況，并且結(jié)合綜自后臺(tái)觀察輔助接點(diǎn)的動(dòng)作行為。綜上可知，針對(duì)分相的非機(jī)械聯(lián)動(dòng)斷路器分合閘回