220kV断路器三相不一致保护与防跳回路冲突问题分析与处理

冲突问题分析与处理

曾祥智

()广东电网有限责任公司韶关供电局,广东韶关５１２０００

摘　要:针对广东某新建变电站２２０kV断路器验收调试过程中,断路器三相跳闸时防跳功能正常,单相跳闸时防跳

功能失效的问题.经过分析得知是断路器本体三相不一致保护与防跳回路冲突造成的.为此提出了防跳回路接线改进方法,并对验收调试提出了建议.

关键词:三相不一致;断路器;防跳;冲突中图分类号:TM５６

AnalsisandTreatmentofConflictBetweenThreeＧPhaseInconsistentProtectionandy

AntiＧPuminircuitof２２０kVCircuitBreakerspgC

ZENGXianzhig

(,,)ShaouanPowerSulureauGuandonowerGridCororationShaouan５１２０００,ChinagppyBggPpg

,flictbetweenthethreeＧhaseinconsistentrotectionofthecircuitbreakerandtheantiＧuminircuit．ThereforeanimＧppppgc

,rovementmethodfortheconnectionoftheantiＧuminircuitisputforwardandsomesuestionsforaccetanceandpppgcggpdebuinreputforward．ggga

,donitisfoundthattheantiＧuminunctionofcircuitbreakerisnormalwhentriinnthreephasesandtheantiＧgppgfppgi,uminunctionisdisabledwhentriininsinlephase．AfteranalsisitisknownthatthefaultiscausedbtheconＧppgfppggyy

:AbstractIntheprocessofaccetanceandcommissioninf２２０kVcircuitbreakersinanewluiltsubstationinGuanＧpgoybg

:;;;KeordsthreeＧhaseinconsistenccircuitbreakerantiＧuminconflictpyppgyw

０引言

断路器跳跃是由于合闸回路中触点粘连导致合闸回路一直异常接通,当断路器跳开后立即合闸的一种现

１Ｇ４]

.当运行中的断路器发生这种故障时,断路器跳闸象[

１故障过程

在对广东某新建变电站２２０kV断路器进行防跳试验

过程中,将测控装置上的合闸按钮一直按下,模拟合闸触点异常粘合,使用继电保护调试仪模拟故障通过保护装置

９Ｇ１５]

.此时的结果一切正常,断路器三将断路器三相跳开[

后又会合于故障,断路器多次切合故障电流,将造成断路器损坏甚至爆炸.而防跳回路的作用就是解决断路器跳跃问题,达到保护断路器的目的

[５Ｇ８]

断路器的三相不一致保护是针对分相断路器三相不同时合闸或分闸引起系统不对称运行情况下,经过一定延时自动跳开断路器,保证系统正常运行的一种保护.广东某新建变电站采用山东泰开公司生产的ZF１６Ｇ２５２型２２０kV断路器,防跳功能由断路器机构本体实现,三相不一致保护则由断路器本体和操作箱共同实现.在图纸审查过程中,没有发现断路器本体三相不一致保护与断路器本体防跳回路存在冲突的情况,直到２２０kV断路器验收调试时,才发现断路器本体防跳回路在单相跳闸情况下,防跳回路无法实现防跳功能.

收稿日期:２０１９Ｇ０３Ｇ０３

.

相跳开后,没有合上,测控屏上的分、合闸指示灯保持熄灭,说明合闸回路不通.当松开合闸按钮后,测控屏上的分闸指示灯亮起,合闸回路恢复.但是,当只投入保护装置的A相跳闸出口压板进行同样试验时,发现测控屏上的分闸指示灯突然闪烁１次.为了确认这一现象是否偶发,反复进行了试验,发现断路器只要三相跳闸,防跳功能就正常,而单相跳闸或两相跳闸,测控屏上的分闸指示灯都会闪烁１次.为了确认在单相或两相跳闸情况下防跳功能是否正常,在试验过程前后记录了断路器动作次数,发现断路器动作次数都增加了１次.由此证明在此种情况下,断路器防跳功能异常.

２原因分析

针对上述故障,首先考虑为安装人员接线错误.为此

,作者简介:曾祥智(研究方向为变电运行和变电继保.１９８８－)

１０６www.chinaet.net中国电工网　　　

运行维护　电工技术根据施工图纸,分段测量以确认接线是否正确.最后,甚至将断路器机构内部接线都进行了测量,也未发现接线错误的情况.验收人员经过分析讨论,最后将关注点转移到设计图纸上.断路器分合闸回路如图１所示,该断路器本防跳继电器,继电器动作后使串联在CJXA(CJXB、CJXC)合闸回路中的C常闭触点断开,并利JXA(CJXB、CJXC)用C常开触点闭合,实现自保持,确JXA(CJXB、CJXC)保合闸回路在断路器合位时断开,实现防跳功能.当断路器合闸回路正常断开后,C因失电而导JXA(CJXB、CJXC)致C常闭触点闭合,断路器合闸回路JXA(CJXB、CJXC)但断路器本体三相不一致跳闸回路动作后,将合闸回路断开,导致了防跳继电器失电,防跳功能丧失.当断路器三相跳闸后,本体三相不一致继电器４７TX１、４７TX２复

归,合闸回路因合闸接点异常粘连而导通,导致断路器再次合闸,发生断路器跳跃现象,这将对断路器造成严重的危害,也是本次防跳试验过程产生异常现象的原因.

体防跳采用断路器位置辅助触点D接通LA(DLB、DLC)

３解决方法

器的常闭触点之间,在断路器本体三相不一致保护动作后,４７TX１、４７TX２继电器常闭触点断开,导致合闸回路

由于防跳继电器上端接在了４７TX２与CJXA两个继电

恢复正常.

X1２46

X1２43

X1２98󰀁󰀁X1２100󰀁󰀁X1２102X1２104X1２106X1２108HK1HK1HK1HK1

HK1

HK1

1LP1

47TX147TX147TX147TX147TX147TX1

47TX247TX247TX2CJXACJXBCJXCCK1ACK1B

CK1C

CK1A

CK1BCK1CDLA

CJXA

DLADLBCJXBDLBDLCCJXCDLCDLA

DLBDLCY1AJSACJXAY1BJSB

CJXBY1CJSC

CJXCY2A

Y2B

Y2C

2ZJ

2ZJ

HK1—远方/就地切换；1LP1—三相不一致跳闸出口压板；47TX1/47TX2—三相不一致继电器；

CJX—防跳继电器；CK1—行程开关；DL—辅助触点；Y1—合闸线圈；

JSA—计数器；Y2—分闸线圈；2ZJ—气压闭锁

图1󰀂󰀂断路器分合闸控制回路图

Fig.1Switchingcontrolcircuitdiagramofcircuitbreaker

如图路器处于非２所示,当三相不一致功能压板全相运行状态时,４７T１继电器１接LP通３投入,断

,延时闭合LP４１７T压板１常开触点,使,接通断路器４７跳TX闸１继电器常开触点闭合,经过

回路,使断路器三相跳闸,同时４７TX１、４７TX２继电器串接在,使断路器合闸回路断开X１Ｇ９８和CJXA常闭接点之间的常闭触点断开,防止断路器合闸.如果此时正好发生了合闸接点异常贴连,导致合闸回路一直保持导通,那么防跳继电器需一直带电励磁才能保证防跳回路正常工作.

(+)(-)X1２42X1２47DLADLBDLC1LP3DLADLBDLC47TX147T147T147T—时间继电器；1LP3—三相不一致功能压板图2󰀂󰀂断路器本体三相不一致保护回路图Fig.2Three２phaseinconsistentprotectioncircuitdiagramofcircuitbreaker短暂性断开,影响了防跳继电器正确动作,因此本文建议将防跳继电器上端移至,这样既保证了断路器本体三相不致保护动作时能断HK１转换把手与４７TX１常闭触点之间开合闸回路,也能确保本体三相不一致动作时,防跳回路不会异常断开而导致防跳功能失效.

４结语

针对此次防跳回路验收发现的问题,为保证工程验收过程中能全面、准确地验证二次回路的正确性,及时发现二次回路的设计、施工问题,本文针对变电站二次回路验收过程提出以下建议:双重化配置的保护验收过程应针对每个的保护、回路进行单独验收,确保每个保护在运行过程中都能正确实现相应功能;应包含１次与实际运行情况完全相符的各类故障的模拟试验;对于图纸设计,包括厂家资料,都应认真核实.

参考文献

[１]陈晓彬电力系统保护与控制．高压开关防跳回路异常分析及测试方法的改进[,２０１０,３８(７):１１２Ｇ１２８．

J]．[２]陈刚,卢松城,纪青春分析及处理[J]．电力．２系２０k统保V断路器防跳回路中异常问题护与控制,１８６,１９７．

２００９,３７(２３):１８５Ｇ

[３]刘勤恩技术新产品．２２０k]中国新,２V断路器防跳回路异常的处理措施[０１７(１１):４９Ｇ５０．

J．[４]秦秉东原因分．２析２０k及V断路器因防跳回路配合缺陷引起拒合故障

整改措施研究[(１５):２８５．

J]．山东工业技术,２０１６

[５

]朱兴文,谭志宇,贯士虎理[J]．电工技术,２０１６(６．断路器防跳回路异常问题分析及处):[６]高月英．２２０kV断路器防５跳７Ｇ回５９路．

中的异常处理[２０１４(２１):８１Ｇ９０．

J]．硅谷,[７]黄玥力安全技术．一起２２,０kV断路器防跳回路异常分析及处理[J]．电[８

]许建兵,吴昊２,０孙守１４(１国１):,等３７．Ｇ４断０路．器防跳回路异常分析及解决方案[J][９]朱声石．．山东电力技术,继电保护原理与技术２０１５(６):[M７]２．

Ｇ北京７４．:电子工业出版社,(下转第１０９页)

201915期　　　１０７

１运行维护　电工技术图3󰀂󰀂检查E17间隔2M母线刀闸的绝缘盘背后电极在同一水平线上

图2󰀂󰀂断路器气室内与绝缘盘上电极连接的导体Fig.2ConductorsconnectedtoelectrodesoninsulateddiscinthechamberofcircuitbreakerFig.3CheckthatthebackelectrodesoftheinsulatingdiscofE17spaced2Mbusbarknifegateareonthesamehorizontalline

力矩扳手扳动刀闸的主轴来测试隔离开关的操作最大力.２００N􀅰m)

矩.测出的分/合闸力矩约为１合格范围１７５N􀅰m(４０~

随后现场单独对E１６间隔２M母线的刀闸部件用峰值

兰面硬连接后,电极可能存在较大机械应力.机械应力以绝缘盆(工程塑料材料)作为支点,使得绝缘盆面产生一定的自然弹性变形,导致固定在此绝缘子盆上另一侧的隔离.开关的动触头端头中心产生偏差(刀闸的动触头比较长)当E１６间隔的２M母线刀闸与断路器完成拼接后,E１６间隔２M母线刀闸三相隔离开关动静触头端头的中心间产生偏差导致操作扭矩超标.通过手动摇把使操作机构手动分闸刀闸时,刀闸一次设备操作扭矩过大导致操作机构内部机械过载保护(机构内部机械卡死时防止操作机构及刀闸损坏的一次零件)动作.

３处理过程

异常的２M母线刀闸.现场单独检查E１７间隔的２M母线刀闸部件的闭式绝缘盘背后电极,三个电极在同一水平线N􀅰m,如图３所示.

上,用力矩扳手测试此隔离开关的操作力矩在１７０~１８０

在完成E１７间隔２M母线刀闸与E１６间隔断路器拼使用备用的E１７间隔的２M母线刀闸替换E１６间隔有

５结语

E１６间隔的２M母线刀闸部件上固定隔离开关动触头的绝缘盆的弹性形变因机械应力消失而消失,隔离开关动静触头中心重新恢复正常.随后单独多次重新测试此刀闸的最大操作扭矩,测试值均在正常范围内.

参考文献

[]关华深,简翔浩,刘宝英．１５００kVHGIS的侧向低出线方案研

]():究[电网与清洁能源,J．２０１６８８６Ｇ９２．[北京:中国电力出版社,M]．２００１．社,２０００．

接后,多次测试E１７间隔的２M母线刀闸的操作力矩均稳定在１标准范围值内)后,通过操７０~１８０N􀅰m范围(作机构手动、电动分合此刀闸都正常,连续操作约６０次也正常.

现场重新拼接E１６间隔的２M母线刀闸与断路器后,

４原因分析

不在同一水平线上,导致此刀闸与断路器气室内导体及法(上接第１０７页)

[]韩天行．微机型继电保护及自动化装置检验调试手册[１０M]．[]贺家李,宋从矩．电力系统继电保护原理[北京:中国电１１M]．[]国家电力调度通信中心．电力系统继电保护实用技术问答１２

力出版社,１９９４．

北京:机械工业出版社,２００４．２０００．

E１６间隔的２M母线刀闸部件的绝缘盆上的三个电极

[]徐国政．高压断路器原理及应用[北京:清华大学出版１３M]．[]熊信银,朱永利．发电厂电气部分[北京:中国电力１４M]．３版．[]]李志平．断路器操作控制设计相关问题分析[继电器,１５J．

():２００４,３２４６４Ｇ６５．出版社,２００４．

201915期　　　１０９