國網(wǎng)湖北省檢修公司超能公司 常 亮

一起所用變保護(hù)跳閘事故經(jīng)過與分析

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文章就咸寧變電站2#所用變跳閘及其高壓側(cè)開關(guān)拒動(dòng)原因進(jìn)行了深入的分析。并總結(jié)了事故報(bào)文對(duì)于事故發(fā)生原因分析的重要性。

#2所用變保護(hù)；高壓側(cè)過流；跳閘保持；事故報(bào)文分析

1 引言

咸寧變電站2#所用變保護(hù)裝置為南京南瑞繼保RCS-9621C型；高壓側(cè)進(jìn)線斷路器為江蘇如皋斷路器廠生產(chǎn)的彈簧機(jī)構(gòu)斷路器。2012年11月1日，#2所用變保護(hù)動(dòng)作，高壓側(cè)進(jìn)線斷路器拒動(dòng)。隨后，變電二次人員通過對(duì)事故報(bào)文的分析以及現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)排查，確定了#2所用變跳閘以及斷路器拒動(dòng)的事故原因，為今后分析類似問題積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

2 事件經(jīng)過

事件發(fā)生前系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，如圖（一）所示。

圖（一） #2所用變正常運(yùn)行狀態(tài)

2012年11月1日上午09時(shí)40分，#2所用變RCS-9621C保護(hù)動(dòng)作，成功跳開所21斷路器，咸63斷路器拒動(dòng)，#2備自投成功動(dòng)作，合上了所02斷路器，380V所用II段正常運(yùn)行。

3 現(xiàn)場(chǎng)分析及檢查情況

二次施工人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，檢查#2所用變南瑞繼保RCS-9621C保護(hù)裝置面板上跳閘指示燈為點(diǎn)亮狀態(tài)，監(jiān)控后臺(tái)顯示事故報(bào)文如圖（二）所示。

圖（二）#2所用變跳閘事故報(bào)文1

根據(jù)監(jiān)控后臺(tái)事故報(bào)文第44條“#2所用變保護(hù)為低壓側(cè)零序I段動(dòng)作”，確定了#2所用變保護(hù)因低壓側(cè)零序I段動(dòng)作而出口，經(jīng)檢查#2所用變保護(hù)裝置顯示低壓側(cè)故障電流為5.07A，并且保護(hù)裝置內(nèi)整定的定值與調(diào)度所下定值核對(duì)無誤。那么目前存在三方面的疑問：

1、什么原因?qū)е碌蛪簜?cè)零序I段動(dòng)作？2、高壓側(cè)過流為何沒有動(dòng)作？3、#2所用變保護(hù)動(dòng)作時(shí)高壓側(cè)斷路器咸63為何拒動(dòng)？

首先，低壓側(cè)產(chǎn)生零序電流肯定是由低壓側(cè)負(fù)荷金屬性接地短路引起，但目前由于#2備自投已成功動(dòng)作，帶起了380V所用II段負(fù)荷，說明380V所用II段負(fù)荷的金屬性接地短路故障已經(jīng)消失。另外，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)有施工隊(duì)使用過檢修電源箱，且檢修電源箱電源使用不規(guī)范，插座上有明顯短路放電過的痕跡，經(jīng)詢問當(dāng)時(shí)在場(chǎng)施工人員也證實(shí)了確實(shí)在使用檢修電源箱插座時(shí)發(fā)生過短路，如圖（三）所示。因此低壓側(cè)零序I段動(dòng)作原因找到了。

圖（三）低壓側(cè)檢修電源箱

其次，根據(jù)#2所用變保護(hù)上顯示的故障電流為5.07A，#2所用變低壓側(cè)CT變比為800/5，可以估算一次短路電流為800A，再換算至#2所用變高壓側(cè)一次短路電流為800*（380/35000）A，而#2所用變高壓側(cè)CT變比為200/1，即折算為高壓側(cè)感受到的二次短路電流約為0.04A，遠(yuǎn)小于#2所用變保護(hù)高壓側(cè)過流動(dòng)作定值。因此，高壓側(cè)過流沒有動(dòng)作是正確的。

最后，#2所用變保護(hù)動(dòng)作出口時(shí)為何其高壓側(cè)咸63斷路器拒跳？經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查， #2所用變保護(hù)屏上的咸63斷路器操作電源空開處于分位，初步判定應(yīng)該是咸63斷路器操作電源短路引起電源空開跳閘并造成控制回路斷線，因此咸63斷路器拒動(dòng)。在現(xiàn)場(chǎng)使用500V絕緣搖表對(duì)咸63控制回路進(jìn)行絕緣測(cè)試后發(fā)現(xiàn)其控制回路絕緣良好，正負(fù)之間約為9兆歐，那么是什么原因引起了空開跳閘呢？讓我們?cè)倩氐奖O(jiān)控事故報(bào)文上來。監(jiān)控事故報(bào)文上顯示09點(diǎn)40分53秒低壓零序I段動(dòng)作后，同時(shí)有“跳閘保持信號(hào)，投入”的報(bào)文，說明此時(shí)操作回路并沒有失電，事實(shí)上09點(diǎn)42分59秒才出現(xiàn)“#2所用變保護(hù)RCS9621C控制回路斷線，動(dòng)作”報(bào)文，如圖（四）所示：

圖（四）#2所用變跳閘事故報(bào)文2

這就與之前推斷的“由于控制回路斷線后造成#2所用變高壓側(cè)咸63斷路器拒動(dòng)”在時(shí)間順序上不符。另外注意到圖（二）監(jiān)控事故報(bào)文中第43項(xiàng)“跳閘保持信號(hào)，投入”，根據(jù)南瑞RCS-9621C廠家原理圖，如圖（五），跳閘保持信號(hào)投入意味著跳閘回路已經(jīng)導(dǎo)通，TBJ繼電器已經(jīng)勵(lì)磁，并通過其輔助接點(diǎn)保持。

圖（五） 南瑞RCS-9621C控制回路原理圖

而圖（二）中第42項(xiàng)“#2所用變保護(hù)測(cè)控HWJ，退出”也再次說明咸63操作箱中的HWJ由于跳閘回路的導(dǎo)通而失磁。問題出現(xiàn)在第40項(xiàng)“#2所用變保護(hù)測(cè)控TWJ，投入”，即說明此時(shí)操作箱TWJ勵(lì)磁已經(jīng)發(fā)生變位，但矛盾的是咸63斷路器并未跳閘，圖中31KD20端子至31KD23端子的合閘出口回路不會(huì)導(dǎo)通，TWJ繼電器又是如何勵(lì)磁的呢？

我們發(fā)現(xiàn)，“跳閘保持”信號(hào)“投入”后一直沒有“返回”的報(bào)文，按照正常情況，保護(hù)裝置發(fā)跳令后，BTJ接點(diǎn)瞬時(shí)閉合，TBJ勵(lì)磁并通過其輔助接點(diǎn)自保持，隨著斷路器跳閘，TBJ失磁，即“跳閘保持”返回。據(jù)此說明“跳閘保持”回路在保護(hù)發(fā)跳令后長期導(dǎo)通著，即便BTJ接點(diǎn)在保護(hù)發(fā)完跳令后已斷開，TBJ繼電器依靠自保持回路長期勵(lì)磁。同時(shí)在合閘回路中，由于TBJ的長期勵(lì)磁使得防跳回路中TBJ長期閉合，經(jīng)過一段時(shí)間后，TWJ繼電器（8.5KΩ）與TBJV在操作電源正負(fù)之間形成分壓（電流型繼電器HBJ內(nèi)阻很小，近似短路），同時(shí)防跳繼電器TBJV上的分壓不足以使其勵(lì)磁而斷開常閉接點(diǎn)TBJV，這樣使得TWJ在斷路器并沒有跳閘的情況下勵(lì)磁，出現(xiàn)第40項(xiàng)報(bào)文也就情有可原了。等效原理圖如圖（六）所示：

圖（六） TWJ與TBJV繼電器分壓回路等效原理圖

那么“跳閘保持“回路為何會(huì)長期導(dǎo)通呢？在檢查#2所用變高壓側(cè)斷路器本體機(jī)構(gòu)箱時(shí)，根據(jù)咸63斷路器銘牌，其跳、合圈電阻應(yīng)為29Ω，而現(xiàn)場(chǎng)量得合圈電阻為正常的29Ω，跳圈電阻僅為0.5Ω，同時(shí)發(fā)現(xiàn)其主分閘電磁鐵的鐵芯存在卡澀現(xiàn)象，如圖（七）所示，即分閘線圈帶電后鐵芯不能正常吸合，因此可以判斷由于主分閘電磁鐵的鐵芯存在卡澀，因而造成咸63斷路器拒動(dòng)，跳閘回路無法斷開，“跳閘保持”回路長期導(dǎo)通（約2分鐘）不能返回，最終將跳圈燒毀，同時(shí)導(dǎo)致操作電源正負(fù)之間短路，這也正是引起#2所用變保護(hù)屏咸63斷路器操作電源跳閘的原因。

圖（七） 分閘線圈鐵芯卡澀

4 事故處理及總結(jié)

通過上述分析，確認(rèn)了由于現(xiàn)場(chǎng)工作人員在#2所用變低壓側(cè)380V/220V檢修電源箱內(nèi)取電不規(guī)范，造成瞬時(shí)金屬性接地短路，進(jìn)而引起#2所用變保護(hù)低壓側(cè)零序I段動(dòng)作出口跳閘。同時(shí)又由于#2所用變高壓側(cè)斷路器分閘線圈鐵芯卡澀，引起咸63斷路器收到跳閘命令后拒動(dòng)，并最終燒毀了分閘線圈。在江蘇如皋斷路器廠家的配合下重新更換了跳閘線圈后，模擬#2所用變保護(hù)動(dòng)作出口，咸63斷路器跳閘成功。

此次跳閘事故的分析由最初主觀猜想到最后客觀分析出事故具體原因，事故報(bào)文起到了很大的作用，通過對(duì)報(bào)文的時(shí)間排序（保證對(duì)時(shí)準(zhǔn)確的前提下），對(duì)每一條報(bào)文都應(yīng)分析出產(chǎn)生的客觀原因，再通過實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、觀察來驗(yàn)證分析的正確性及合理性。如果對(duì)每一條事故報(bào)文都給出了合理的解釋，那么事故的原因也就水落石出了。

[1]南瑞繼保電氣有限公司 RCS-9621C_100618站用變保護(hù)測(cè)控裝置技術(shù)和使用說明書．

常亮（1979—），男，湖北武漢人，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)供職于國網(wǎng)湖北檢修公司，工程師，研究方向：繼電保護(hù)及自動(dòng)化。