李靖翔 王 超

（中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司廣州局，廣東 廣州510678）

0 引言

在電力系統(tǒng)中，輸電線路特別是架空線路最容易發(fā)生故障，因此必須切實提高線路輸電的可靠性。運行經(jīng)驗表明，輸電線路的故障絕大多數(shù)是瞬時性的，當斷路器跳開切除故障，待故障點絕緣恢復后重新合上開關(guān)繼續(xù)供電的成功率很高，而重合閘即是實現(xiàn)使斷路器跳開后再重合的一種自動裝置，其正確動作是維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要保障之一。

本文從原理出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)場試驗情況，分析了一起開關(guān)本體三相不一致繼電器故障導致重合閘未正常動作的事例，希望大家有所借鑒。

1 線路故障現(xiàn)象

正常方式下，某變電站220 kV系統(tǒng)為雙母雙分段接線方式。220 kV AY乙線發(fā)生跳閘后，該線的主一、主二動作，工作站顯示220 kV AY乙線的開關(guān)在分閘位置，在這之前站內(nèi)有小雨，跳閘時已停。檢查二次保護裝置發(fā)現(xiàn)主一、主二電流差動保護均動作，故障相為B相，測距該站為20.6 km，故障差動二次電流達到5.46 A，重合閘未動作。從工作站監(jiān)視線AY乙線線路有220 kV電壓值，現(xiàn)場檢查確認220 kV AY乙線保護重合閘正常投入。

2 跳閘原因分析

2.1 保護錄波分析

根據(jù)裝置錄波及報文，初步判斷B相故障，主一、主二B相差動保護動作，重合閘未啟動，不一致保護未動作，A、B、C三相跳閘。

2.2 差動保護動作情況分析

根據(jù)裝置錄波及報文，在故障開始時刻，主一保護、主二保護裝置內(nèi)錄波B相電流峰值約為5.5 A，電壓下降，零序電流峰值約為5 A，零序電壓峰值約為42 V，根據(jù)打印報文，得知B相差動電流為AY乙線B相發(fā)生接地故障，持續(xù)時間40 ms。

主一保護RCS931裝置差動高定值為0.2 A，報文中B相差動電流為5.46 A，電流大于定值，差動保護跳B出口，動作時間為11 ms，B相差動保護正確動作。主二保護RCS931裝置差動高定值為0.2 A，報文中B相差動電流為5.46 A，電流大于定值，差動保護跳B出口，動作時間為12 ms，B相差動保護正確動作。

從電流、電壓波形可以發(fā)現(xiàn)，在B相差動保護動作之后30 ms左右，B相電壓恢復正常，電流從5 A變?yōu)?.09 A并且一直在衰減，初步判斷B相開關(guān)在保護啟動后大約30 ms時已經(jīng)斷開。

綜上，主一、主二差動保護正確動作。

2.3 重合閘動作情況分析

AY乙線線路重合閘方式為單重方式，重合閘延時800 ms。主一、主二保護裝置差動保護動作后240 ms左右A相、C相均跳開，兩相TWJ變位為1，主一、主二保護均判為多相故障，因此重合閘不出口，故兩套保護重合閘正確不動作。

2.4 斷路器保護不一致動作情況分析

保護動作230 ms時開關(guān)三相已經(jīng)斷開，所有的HWJ接點均斷開。故AY乙線2139斷路器保護RCS923裝置不一致接點開入一直為0，不一致保護正確不動作。

3 故障處理過程

運行人員將220 kV AY乙線由運行轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)后，現(xiàn)場人員分別對一、二次設備進行故障排查?，F(xiàn)場人員在AY乙線保護屏1、2內(nèi)做好安措后，采用試驗儀對保護裝置進行重合閘功能檢驗，模擬故障時B相開關(guān)跳開后單相重合閘。

（1）對兩塊保護屏進行不投出口壓板的重合閘功能校驗時，RCS931裝置面板B相跳閘與重合閘紅燈亮，重合閘正確動作。投入跳A、跳B、跳C出口壓板以及重合閘出口壓板，將2139開關(guān)合上，帶開關(guān)進行B相單跳單重傳動試驗時，現(xiàn)場檢查2139開關(guān)三相跳開，保護裝置除B相差動動作之外沒有其他任何報文，兩套保護屏內(nèi)的RCS931裝置面板均僅有B相跳閘燈亮，重合閘未動作，屏1內(nèi)操作繼電器箱上B相兩個跳圈紅燈亮，A、C相兩個跳圈紅燈均未亮。

（2）現(xiàn)場人員觀察到開關(guān)動作狀況如下：一相先跳開，隨后三跳，并且在開關(guān)三跳瞬間發(fā)現(xiàn)三相不一致延時繼電器第Ⅰ回路紅燈亮，開關(guān)跳開后紅燈熄滅。結(jié)合圖紙與現(xiàn)場試驗情況將故障初步定位在三相不一致延時繼電器上。

（3）為進一步驗證開關(guān)匯控箱內(nèi)三相不一致延時繼電器的動作情況，于匯控箱內(nèi)在開關(guān)三相合位的狀態(tài)下，采用短接法將正電源與此三相不一致延時繼電器勵磁的正電端短接，直接勵磁三相不一致延時繼電器。按正常情況，該三相不一致延時繼電器應按整定定值延時2100 ms后跳開2139開關(guān)三相，但在短接之后發(fā)現(xiàn)開關(guān)跳開的延時明顯小于1 s。

（4）現(xiàn)場檢查人員便將該延時繼電器拆下，使用測試儀對其進行動作時間測試，測試情況如下：

采用測試儀對繼電器原邊加110 V直流電壓，并且將3、11接點以及4、12接點接開入量進行返回時間測試，發(fā)現(xiàn)以上兩對接點返回時間均不穩(wěn)定。具體測試數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 三相不一致延時繼電器延時測試表

與廠家進行聯(lián)系并說明試驗情況后，判定該三相不一致延時繼電器故障，具體故障原因待返廠試驗。該三相不一致延時繼電器在一年前AY乙線線路保護定檢及AY乙線跳閘事故中未見異常，均未出現(xiàn)如表1中三相不一致繼電器延時未達到整定值即出口動作的現(xiàn)象。

（5）在后續(xù)檢查中，多次試驗均未發(fā)現(xiàn)保護裝置出現(xiàn)類似于跳閘時刻B相跳位返回時間較長的現(xiàn)象。經(jīng)分析初步判斷為西開股份GIS內(nèi)開關(guān)輔助接點接觸不良所致，但因后續(xù)試驗中該現(xiàn)象已消失，為保險起見，采用備用接點替換了B相位置接點，并進行了除銹及干燥處理。新的三相不一致繼電器到達現(xiàn)場后，現(xiàn)場人員采用相同測試方法對備品進行測試，結(jié)果正常，繼電器的兩對接點動作延時與面板定值2100 ms一致。將備品更換完畢后，再次進行了帶2139開關(guān)的傳動試驗，RCS931裝置的動作結(jié)果均恢復正常，開關(guān)單相跳開后重合成功。

4 暴露問題及整改措施

4.1 暴露問題

西開股份GIS配套的三相不一致延時繼電器質(zhì)量不高，在戶外匯控箱內(nèi)長期運行容易造成工作不穩(wěn)定，易導致線路三跳。同時，該繼電器動作后，現(xiàn)場無指示裝置，影響人員判斷。

4.2 整改措施

（1）全面檢查同類型三相不一致延時繼電器，對其特性進行測試，確保現(xiàn)場三相不一致延時繼電器性能可靠穩(wěn)定。

（2）對替換該類型三相不一致延時繼電器進行研究并加以實施。目前該類型繼電器動作后信號燈無法保持，現(xiàn)場人員難以對其是否動作進行判斷。擬采取工作穩(wěn)定性更好且具備動作保持信號燈的新型三相不一致延時繼電器對舊型號進行替換。

5 結(jié)語

本文通過詳實的錄波數(shù)據(jù)對此次故障進行深入分析，說明了在本次常見的線路故障情況下，因開關(guān)本體三相不一致繼電器故障導致線路跳閘，而提出了整改措施，且在后續(xù)檢查同類型繼電器過程中，發(fā)現(xiàn)多個三相不一致繼電器的動作特性與定值不一致。這就為其他有類似保護邏輯和配合問題的變電站提供了一定的實際經(jīng)驗。

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［2］趙畹君.高壓直流輸電工程技術(shù)［M］.北京：中國電力出版社，2009.

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［5］廣東省電力調(diào)度中心.廣東省電力系統(tǒng)繼電保護反事故措施及釋義（2007版）［M］.北京：中國電力出版社，2009.