两起3/2接线断路器重合闸动作异常分析

徐玉坤，焦 进

(曲靖供电局，云南 曲靖 65500)

3/2接线是高电压等级常用的接线方式，以采用3/2接线的某500 kV站的220 kV系统为例，分析2起断路器重合闸未正常动作的情况，从而介绍了国电南京自动化股份有限公司(以下简称“南自”)的PSL632(C)型断路器保护装置重合闸功能的实现及二次回路接线方式，以及与南自PSL600系列、北京四方CSC100系列线路保护装置如何配合使用的方法，以便在实际工作中采取相应措施，避免类似事故的再次发生。图1为500 kV某站的220 kV系统的部分一次接线示意图。

1 案例一分析

2006-06-12T19:26:32:312，220 kV乙 线 线 路C相发生瞬时接地故障，2643断路器C相跳闸，重合闸动作成功；2642断路器三相跳闸，重合闸未动作。

保护配置情况为：220 kV乙线主一保护装置型号为南自PSL601A，主二保护装置型号为南自PSL602a，2642，2643断路器保护装置型号均为南自PSL632，重合闸功能由断路器保护实现。

按此次故障性质，其余保护动作情况均正常，但2642断路器正确的动作应该是C相跳闸、C相重合，为什么2642断路器三相均跳闸呢？2642断路器的实际动作情况为：故障发生时，保护启动，25 ms后失灵重跳C相动作；27 ms失灵重跳A相动作；29 ms两线异相启动三跳动作，36 ms综重沟通三跳动作。

对动作报告及录波图进行分析：因为2642断路器保护在故障发生后的25 ms左右几乎同时收到了线路保护的C，A相跳闸的开入，所以才会导致断路器保护失灵重跳C相、A相动作(失灵重跳是为了防止断路器不可靠而设置的逻辑，它在收到线路保护跳闸命令后补发一次跳闸令，以防止因线路保护跳闸出口二次回路因如接触不良等类似原因而造成的断路器拒动)；综重沟通三跳则是因为两线异相启动三跳动作(即三跳)才导致该逻辑动作。

为何会有线路保护C相跳闸的开入以及两线异相启动三跳的逻辑动作？首先对“两线异相启动三跳”动作逻辑进行分析。断路器保护的逻辑如图2所示。

图2中，CQJ1是重合闸逻辑图中保护单相跳闸启动重合闸的重动继电器，此时满足单相重合的条件：I线单跳启动、II线异名相启动。以图1的接线为例，在2642断路器保护收到因乙线线路C相故障保护动作所发的B相跳闸令的同时，又收到丁线线路A相故障保护动作所发的A相跳闸令，即满足单相重合条件，从而“两线异相启动三跳”逻辑动作，发三相跳闸令。

图3为现场实际接线的示意图，2642断路器作为连接2条线路的中断路器，作为“启动失灵及重合闸”的开入是以线路为单元分别接入的。靠I组母线侧的线路第1，2套保护分相跳闸令接至“I线跳A，B，C”；靠II组母线侧的线路第1，2套保护分相跳闸令接至“II线跳A，B，C”。但图3中220 kV乙线线路第2套保护PSL602a的A相跳闸端子(1D35)的接线本应连接到2642断路器保护屏的端子15D73(II线跳A)，而实际接线中则是错误地接到了15D71(I线跳C)。

由于乙线路第2套保护PSL602a的A相跳闸令接线错接到2642断路器保护本应是丁线C相跳闸开入的“I线跳C”端子，所以当220 kV 乙线C相瞬时接地故障，线路的第1套保护PSL601A、第2套保护PSL602a的纵联保护均动作，两套保护都发A相跳闸令，则2642断路器不仅收到乙线A相跳闸开入，还收到“丁线”的C相跳闸开入，故满足“I线单跳启动、II线异名相启动”条件，发三相跳闸令，也就是“两线异相启动三跳”动作，2642断路器三相跳闸；又由于其重合闸投单重方式，故重合闸放电。

2 案例二分析

2010-05-30T17:15，220 kV戊线A相发生瞬时接地故障，线路主一保护、主二保护A跳出口；2661断路器A相跳闸，重合闸；2662断路器三相跳闸，重合闸未动作。

保护配置情况为：220 kV戊线主一保护装置型号为北京四方CSC-103A，主二保护装置型号为北京四方CSC-101A，2661断路器保护装置型号为北京四方CSC121A，2662断路器保护装置型号为南自PSL632C，重合闸功能均由断路器保护实现。

按此次故障性质，其余保护动作情况均正常，但2662断路器正确的动作应该为A相跳闸A相重合，为何2662断路器会出现三相跳闸？

对2662断路器保护的动作情况进行分析：17:15:39:714故障发生，2662断路器保护PSL632C于25 ms后收到保护A相跳闸开入，27 ms后失灵重跳A相动作、31 ms后收到本断路器TJQ动作的三相跳闸开入，34 ms后失灵重跳动作，43 ms后综重沟通三跳动作。

从2662断路器PSL632C保护的开入、开出来看，其动作逻辑本身是正确的，但“31 ms后收到本断路器TJQ动作的三相跳闸开入”是导致2662断路器三相跳闸重合闸未动作的直接原因。

经过对二次回路的检查和确认，判断为2662断路器保护“沟通三跳回路”接线错误所致。导致此次事故的接线如图4所示。

动作说明：当线路保护动作(无论是单跳还是三跳)，则BDJ接点闭合，启动TJQ三跳重动继电器，使本断路器三相跳闸。可见，当1LP28压板投入时，线路任一保护动作(无论是单跳还是三跳)，2662断路器均三跳。

而按照设计施工图，2662断路器的沟通三跳功能是由断路器保护的自身沟通三跳逻辑实现的。如图5所示，当断路器保护满足沟通三跳动作逻辑(如：重合闸未充电、重合闸投三重等)则GTSJ接点闭合，直接启动TJQ三跳重动继电器，使本断路器三相跳闸。

经过分析得出，这次保护异常动作的原因为现场二次回路接线错误，将本应接到戊线主一、主二保护端子排1D119，1D108的2662断路器的三相跳闸回路接线分别错误地接到了主一、主二保护屏1D55上，而1D55端子就是保护屏上的1LP28(1LP29)“保护动作沟通2662三跳及闭锁重合闸”连接片，从而错误地实现断路器的“沟通三跳”功能。

那么为什么2661断路器又能正确动作呢？以2662断路器为例，220 kV系统3/2接线下常见的“沟通三跳”功能接线方式如图7所示。

动作说明：当线路保护动作(无论是单跳还是三跳)，则BDJ接点闭合，1LP27连接片投入；若断路器保护满足沟通三跳动作逻辑(如：重合闸未充电、重合闸投三重等)，则GTSJ接点闭合，启动TJQ三跳重动继电器，使该断路器三相跳闸。

2661与2662断路器实现“沟通三跳”功能的接线形式不一致，但施工时人员受惯性思维的影响，加之新旧设备的二次接线方式的差别，导致未意识到需要更改相关回路的接线，而最后验收时也未采取合理的传动试验检验方式，使隐患未能及时发现，从而造成此次保护的异常动作。

3 预防措施

目前，传动试验往往只采取单一保护、单一功能、单一回路逐一检验的方式。例如：做线路保护单跳单重时，只投入线路保护屏该套保护的A相跳闸连接片进行试验。这种检验方式可以检验出拒动回路，却不能有效地检验出类似文中的误动行为。因此，针对微机型保护装置，在开展断路器传动试验时，应考虑按以下步骤进行：

(1) 采取单一保护、单一功能、单一回路逐一检验的方式，检验保护二次回路是否拒动；

(2) 在检验是否拒动的基础上，投入全部出口连接片进行传动试验，并通过打印线路保护及断路器保护的动作报告及录波图，查看是否存在误动；

(3) 有条件的情况下，还应对双重化配置的线路保护进行同步整组试验，并通过打印线路保护及断路器保护的动作报告及录波图，检查保护装置之间的开入、开出联系回路是否正常。