（国网福建省电力有限公司检修分公司 福建泉州 350013）
摘要：电力系统特别是高压输电线路的故障，大多数是瞬时性故障，采用自动重合闸装置，可以使系统故障跳闸后很快恢复正常运行，即重合成功。这不仅提高了供电的可靠性，而且有利于暂态稳定。本文以一起500kv断路器合闸回路故障引起的保护误动事故为例，探讨保护误动事故发生的故障原因，进一步检查变电站故障信息，并检查合闸连锁回路设计是否存在问题，为解决故障提出电路系统改进方案。
关键词：重合闸；回路故障；误动事故
我国电路系统再防止误动事故制订了“五防”总则规定：一是防止误分、误合断路器；二是防止带负荷拉、合刀闸；三是防止带地刀送电；四是防止误入带电间隔。高压断路器是500kV电力系统中非常重要的电网调度和控制保护设备，断路器的运行质量水平的高低直接影响到500kV电网系统运行的安全可靠性和电力供应质量水平。从大量研究资料和实践工作经验可知，影响断路器运行质量的因素较多，其中主回路电阻超标问题是影响断路器安全可靠、节能经济运行的基本要素，这是由于任何一台高压断路器总是由若干个电接触连接件相关联接组成完整的导电回路，电接触（尤其是动静触头接触）连接在运行过程中将会产生较大的接触电阻，加上断路器导体自身存在的电阻，这样在整个断路器导电回路中就存在回路电阻，而回路电阻的存在就会引起断路器导电回路出现温升效应，直接关系到断路器整体运行的安全稳定性，影响500kV电力系统的安全供电。我国在维护电力系统安全过程中针对第一条一般通过规范操作流程和操作人员行为来实现，针对后三条一般通过电器二次闭锁回路减少事故，针对第五条一般通过设置悬挂机械锁或遮拦来实现[1]。但是在实际的电力系统维护过程中也会出现短路合闸回路故障引起的保护误动事故。
1保护误动事故案例介绍
某地500kv变电站采用三分之二电器主线接线方式，在二次回路500kv甲1线和2线时与该地发电厂衔接。发电厂使用的发电机装机容量为2×600万伏，同样采用三分之二电器主接线方式。此次故障发生的甲2线所在的变电站在5021和5022断路器与1M和2M衔接，然后于发电厂的5031和5032断路器1M和2M衔接。故障出现前，电力系统和发电厂运行正常。故障发生后，变电站甲2线双套怒保护出现差错，在0.8s后5021断路器发射出B相重合闸指令，2.5s后断路器三相不一致保护均跳开三相，5031和5031断路器保护没有发出重合闸的指令，甲2线停止运行。
2故障信息分析
根据对以上事故进行分析，引发保护误动事故的故障主要为以下几个方面：一是甲2线变电站侧故障问题。在变电站运行过程中，值班人员轮流看守甲2线故障录波，当出现断路器发出B相重合闸命令后而B相重合闸却没有合闸，而0.8秒后甲2线路却没有恢复正常电压。二是甲2线发电厂出现故障。发电厂同样有值班人员轮流值守监看甲2线的故障录波，当0.8秒后甲2线的电压没有恢复正常后，而50.31和5032断路器也没有发出重合闸指令[2]。
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3变电站故障查找
变电站故障查找系统中“控制回路断线”预警命令石油TWJ常闭节电和HWJ常闭节电共同完成的。当短路控制器回路在正常运行情况下，无论是分闸还是合闸，断路器控制回路断线的命令也不会发出。工作人员对发电站侧故障进行现场检查，发现5021端路线的第一组控制回路电源和第二组控制回路电源没有任务问题。当B相开关跳开后，控制回路随后断线，这是由于B向跳位监视回路可能被断开，而TWJb和1HWJb形成第一控制回路断线，而TWJb与2HWJb形成第二控制回路断线。
从以上的分析可以看出当5021断路器重合失败后，控制回路短线出现的两个故障情况最终会归咎为一处，那就是5021断路器就地汇控柜内的合闸回路断开。
4合闸连锁回路设计原理及优缺点分析
4.1合闸连锁回路设计原理和优点
在上文提到的“五防”总则中，严禁带符合拉合隔离刀闸。在电路系统中，断路器动作速度比隔离刀闸速度快好几倍，为了避免隔离刀闸在设备运行过程中与其连接的断路器出现突然合闸事故，引发隔离刀闸带赴俄拉合事故，因此断路器设计了“VX合闸联锁”，它能够根据隔离到这的分合闸对VX进行触发，VX中间继电器辅助连接点会出现合闸回路断开。VX合闸联锁的设计方案的优点在于集中体现了“五防”的逻辑思想，在避免隔离开关在设备操作运行过程中出现同时合闸断路器而形成的带负荷拉合刀闸的问题。
4.2回路设计的缺点
虽然VX合闸联锁具有一定的优势，但是该项设计仍然存在一定的弊端：一是断路器合闸回路易断开。当发生线路任何但想出现故障时，重合闸不成功。当故障回路先合断路器后，也不能及时与重合，使得后断路器重合闸出口障碍，进而引发整个电路停电，出现上文提到的甲2线事故停电。二是跳位监视回路断来。当跳位监视回路意识到故障并被断开后，此时TEJ继电器不能正确识别，断路器断开后不能识别断路器分闸位置，使得对线路和断路器不能形成保护。总而言之VX联锁回路易导致三相合闸回路的断开，而集电极无法正确反映断路器的实际位置，合闸操作和关联的保护装置不能启动。
5结语
主回路电阻对断路器安全可靠、节能经济的稳定运行至关重要。主回路电阻偏高，会引起断路器设备温度偏高，其运行将会变得不稳定、不可靠，跳闸频率将会增大，进而引起其他相关一系列问题。因此，断路器的主回路电阻值必须符合安全可靠运行技术规范要求，只有这样才能确保500kV变电站系统中的所有电气设备安全可靠、节能经济的高效稳定运行。针对该起500kv断路器合闸控制回路设计方案出现的问题有以下两种改进措施：一是TWJ继电器是保护装置程序，对其要求尽可能是不受故障印象忠实反映断路器实际位置即可。为此，可设计合位监视回路，TWJ继电器有断路器的常闭辅助节点气动，与合闸回路形成分散的态势，保证TWJ气动回路后的独立性和安全性。二是VX联锁继电器的动作信号与监控系统连接，当发现继电器动作后，应立即安排维修人员检查并排除故障。经过长远而综合的考量，该地变电站采用第二套方案对电力系统进行改造，效果明显，并及时发现和排除了设备运行安全隐患。
参考文献：
[1]杨鹤，苗本健．提高断路器限流特性的研究[J]．电工技术，2015，（8）：63-64．
[2]徐国政．高压断路器原理和应用[M]．北京：清华大学出版社，2012．
论文作者:学辉辉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/2
标签：断路器论文; 回路论文; 故障论文; 变电站论文; 事故论文; 联锁论文; 电阻论文; 《电力设备》2016年第18期论文;