220kV断路器因防跳回路配合缺陷引起拒合故障原因分析及整改措施研究.pdf

220kV断路器因防跳回路配合缺陷引起拒合故障原因分析及整改措施研究 DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.15.252 1 事故简述 某 220kV 直流馈线断路器在合上 102ms 后由于保护动作三相跳开，之后发出控制回路断线信号出现拒合故障。现场检查发现该断路器防跳继电器异常励磁，导致合闸总闭锁继电器异常失磁，造成合闸控制回路断开。将断路器控制电源断开后故障消失，且可正常分合。2 原因分析 该型号二次回路图如图 1 所示。依照电力系统的有关规定规范，结合系统实际情况，本系统取消了微机保护装置上的防跳回路，仅采用开关本体的防跳回路，经测量该型号断路器防跳继电器电阻为 10k。图 1 中 TWJ 为合闸监视继电器，也称跳位监视继电器，为防止该回路正电长期作用于合闸回路，跳位监视回路中串联了一大电阻 RTWJ（本系统中此电阻约为 2k）。断路器通过合闸信号合闸后，位置节点-S1LA：157-158合上，进而防跳继电器 K7LA 励磁，通过 K7LA：7-8 接点自保持，当合闸信号消失后，K7LA 失磁。由于上述问题发生时断路器在合上 102ms 后由于保护动作三相跳开，导致合闸信号尚未消失，防跳继电器 K7LA 还在励磁的状态下，断路器跳开，跳位监视回路中位置节点-S1LA：183-184 合上，由于防跳继电器电阻达 10k 与跳位监视回路电阻形成分压且大于其返回电压，从而导致防跳继电器 K7LA 通过跳位监视回路长期励磁，跳位监视继电器 TWJ 也长期励磁，即在分位状态下，TWJ 和 HWJ 均励磁，进而发控制回路断线信号，断路器出现拒合现象。3 整改措施研究 为解决断路器合闸后因故障跳开后防跳继电器长期励磁，导致断路器无法再次合闸的问题，可以通过两种方法。方法一：在图 1 的基础上，在防跳继电器 K7LA 两端并联一个适当大小的电阻 R，使得 K7LA 通过 TWJ 回路接通时分得的电压小于其返回电压。在防跳测试完成后，K7LA 可以通过低电压值而返回。经核查 K7LA 其返回电压=0.6动作电压=66V。则可由电阻分压原理得：可知并联电阻 R4.27 k 即可。方法二：在图 1 的基础上，在合闸监视回路中再串联一个防跳继电器 K7LA 的常闭接点，如图 2。这种改进在防跳完成后，在合闸回路尚未恢复时，通过K7LA 的常闭接点使得 TWJ 回路暂时断开，待合闸回路返回，即合闸命令无正电到来且 K7LA 返回时，K7LA 的常闭接点闭合，TWJ 回路接通，从而可解决防跳后无法合闸的问题。4 结论 当控制开关触点或自动装置触点发生卡涩，若线路故障且保护动作使断路器跳闸，断路器将发生多次的“跳合”现象，这将扩大故障范围，并可能使开关的切断能力下降，甚者引起断路器爆炸。故而，断路器防跳回路已是二次回路不可缺少的重要组成部分。然而，由于施工或设计的原因，可能会出现断路器防跳回路与合闸监视回路存在配合缺陷，在断路器合上后因保护动作跳开后，出现断路器拒合问题，本文对南方电网某超高压直流输电工程受端换流站内 220kV断路器的防跳回路进行分析，指出该防跳回路的隐患点，并给出了相应的改进方案，使得断路器防跳回路的可靠性得到提升。