断路器重合闸异常动作原因分析

断路器重合闸异常动作原因分析

李璐,李霄,何钦

关键词：重合闸；误动作；技术改进

1引言

随着社会和科技的日益发展，人们对电力系统的可靠性、稳定性及安全性的要求越来越高，对继电保护性能的要求也越来越高。自动重合闸作为保证电力系统稳定运行的重要措施之一，已在各种输电线路上普遍运用。其目的在于输电线路瞬时性故障消除后，系统在最短时间内重新投入运行，使电力系统恢复正常，保证供电的可靠性。在实际运行中，重合闸的控制电路、逻辑与断路器的配合若存在缺陷，将会造成重合闸误动、拒动及其他异常状况。下面通过一起实例，分析重合闸异常动作的原因，并提出解决措施和方案。

2误动作概况及设备情况

某变电站某220kV线路处于检修状态，检修人员开展断路器的维护工作。运行人员按工作需要将断路器切换至“近控”控制，检修工作结束后，当运行人员将断路器汇控柜“

远/近控切换”切换把手切换至“远控”时，断路器自行合闸。检查发现该线路保护装置有“重合闸动作”的保护信息，操作箱重合闸指示灯亮。现场检查断路器机构未发现任何异常状况，机械分合闸正常，一次设备状况良好，初步判断断路器自行合闸是保护装置重合闸动作造成的。查阅该线路控制重合闸回路的设计原理图，如图1、图2所示(虚线108

除外，图中文字符号与现场图纸保持一致)。由图1可见，断路器的跳位监视回路与合闸回路并联在一起，当切换把手ZK(见图2)切至“远控”时，由电缆107接通至断路器机构箱控制电路。当断路器处于“分闸”位置时，跳位继电器1TWJa、2TWJa、3TWJa励磁使跳位监视回路导通。当重合闸继电器常开触点ZHJ闭合时，手合继电器SHJa励磁，并使SHJa常开触点闭合实现自保持，通过两组防跳常闭触点1TBUJa、2TBUJa接通合闸回路，断路器动作于合闸。

当切换把手ZK切至“近控”时，切换把手的“远控”接点断开断路器机构箱与操作箱的合闸及跳位监视回路，断路器合闸操作由机构箱本体的合闸回路完成，与操作箱无关。该线路的保护定值中“不对应启动重合闸”在“投入”状态，“重合闸”在“投入”状态，检无压合闸和检同期合闸均在“退出”状态。

3重合闸启动方式

重合闸启动有以下两种方式:

(1)一种是不对应启动重合闸，即在重合闸完成充电后，三相均处于跳闸位置(TWJ励磁)，且三相均无流时，启动重合闸;

(2)另一种是保护启动重合闸，即在重合闸完成充电后，若本线路保护动作跳闸或外部保护跳闸，则启动重合闸。该保护装置的重合闸逻辑图如图3所示。

4重合闸异常动作原因分析

(1)充电条件满足:当汇控柜处“远/近控”切至“近控”时，保护装置满足下列充电条件，经充电延时后完成充电，详见表1。

条件说明现场情况

放电条件重合闸处于“停用”方式当断路器处于“冷备用”或“检修

”状态时，重合闸方式未发生改变

“合闸压力低”有开入(且持续400ms)设计图中无此回路，根据反措要求，压力低禁止跳、合闸功能应由断路器本体实现

“闭锁重合闸”有开入未有“闭锁重合闸”的保护动作开入(如母差动作、多相故障动作等)

检无压或检同期投入时，抽取电压互感器断线根据当前线路定值，检无压或同期均无投入

保护用工作电压互感器断线现场条件不满足

逻辑设定的放电条件(如多相故障闭重等)根据当前线路定值，各放电条件均无投入

不满足重合闸放电条件满足

保护未起动满足

跳位继电器返回(TWJ=0)当断路器汇控柜“远/近控”切换把手切至“近控”时，切断了机构箱与操作箱的联系，操作箱跳位继电器TWJa返回，满足条件

(2)不对应启动重合闸动作:断路器在跳位，当断路器由“近控”切换至“远控”时，操作箱回路由“远控”接点接通至断路器机构箱，TWJa励磁，此时保护装置满足不对应启动重合闸条件，装置重合闸动作出口合上断路器。由此可见，只要断路器“远/近控”切换切至“近控”且时间超过重合闸充电时间，再切回“远控”时不对应重合闸将动作启动重合闸出口。

5改进措施

(1)可增加运行规程上的相应规定:在断路器处于检修或冷备用状态，需要进行“远/近控”切换时，投入“闭锁重合闸”压板，这样保护装置就有“闭锁重合闸”的开入，保护装置将不会充电;或是运行人员在进行操作之前先将保护电源断开，给上保护装置电源之后再给上操作电源，这样由于先采集到TWJ开入，保护装置将不会充电，也不会误重合断路器。

(2)根据上面断路器合闸回路设计图与机构箱回路接线，可以进行回路的改良:在操作箱处解除跳位监视回路与合闸回路并联关系(断开图1中4D96与4D95之间的电缆)，合闸回路不变，跳位监视回路增加另一电缆108(见图3框图部分)。

改进后，不管切换把手如何切换，都不会影响到跳位监视回路，TWJ不会返回，重合闸也不满足充电条件。

结语

本文对于重合闸误动作的情况进行了分析，并针对目前常见的误动作原因进行了技术改进，通过改进其接线和回路有效防止了误动作的发生。有时需要进行“远/近控”切换时，投入“闭锁重合闸”压板，这样保护装置就有“闭锁重合闸”的开入，保护装置将不会充电。针对这一情况可以进行回路的改良:在操作箱处解除跳位监视回路与合闸回路并联关系。不管切换把手如何切换，都不会影响到跳位监视回路，TWJ不会返回，重合闸也不满足充电条件。从而避免重合闸的误动。

参考文献：

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