500 kV母联开关非全相保护误跳闸事故分析

许 震，姜伟民

（中国国电集团公司谏壁发电厂，江苏 镇江 212006)

在220 kV及以上电压等级的电网中，普遍采用分相操作的断路器，由于设备质量和操作等原因，运行中可能出现三相断路器动作不一致的异常状态，通常采用非全相保护的方法以便在三相断路器动作不一致时，将其三相断路器三相全部跳开，且不启动失灵。由于断路器辅助接点的不可靠性及引入电缆运行环境的影响等因素，电气系统曾多次在运行中发生了非全相保护误动的事件。

按反事故措施要求,当存在开关本体非全相保护及操作箱非全相保护时，应采用开关本体非全相保护，并由反映断路器三相位置不一致的断路器辅助触点组合实现。

1 非全相保护误跳闸事故分析

1.1 事故经过

2014年2月，某电厂500 kV母联5012A，B，C相开关跳闸，根据500 kV故障录波器和电力网络计算机监控系统(NCS)报告：5012A，B，C相开关同时跳闸，5012开关第1路本体非全相保护动作跳闸，第2路本体非全相保护未动作。

1.2 现场检查

500 kV母联开关三相跳闸后，现场运行人员、检修人员迅速查找跳闸原因。

(1)检查开关外观，未发现异常。

(2)当5012开关跳闸时，直流系统正常，无接地现象。

(3)检查后台保护装置正常，无偷发信息现象。

(4)检查二次回路接线正确，无相关寄生回路。

(5)使用1 kV摇表检查二次回路绝缘，发现第1路非全相保护延时继电器K36接点绝缘不良。

(6)开关传动机构无异常。

1.3 非全相保护跳闸原因分析

该电厂500 kV母联5012开关采用北京ABB高压开关设备有限公司生产的HPL550B2 W/C 型500 kV断路器。该断路器为单极双断口户外瓷柱式SF6断路器，含弹簧储能机构，其开关分、合闸回路为电气三相联动操作，现场一次无机械连杆联动。

非全相保护启动的条件如下：

(1)三相开关中如果任意一相位置与其他2相位置不同，则开关的辅助接点位置不同，从而使时间继电器K36带电，经延时K36接点闭合使K38带电，从中控箱发出分闸命令至三相；

(2)K38启动同时会导致K34带电，发报警信号，同时闭锁非全相启动指示灯LW，保持灯常亮直至手动复位。

改进前非全相保护回路接线如图1所示，由于第1路非全相保护延时继电器K36接点绝缘不良，造成5012开关第1路本体非全相保护动作。

图1 改进前非全相保护回路接线

2 非全相保护回路改进

第1路和第2路本体非全相保护回路均进行如下相同改进。

(1)更换非全相保护延时继电器K36。

(2)将非全相保护延时继电器K36延时接点由直接接正电源，改为经过非全相接点闭锁，以防止由于该继电器本身接点绝缘不好等引起的非全相保护误启动跳闸事故。

(3)增加1组反映断路器三相位置不一致的断路器辅助触点组合与原组合串接，以防止因断路器某一组辅助接点的不可靠及引入电缆运行环境等因素影响造成的误动，进而提高非全相保护启动回路的可靠性。

改进后的非全相保护回路如图2所示。

图2 改进后非全相保护回路接线

3 改进效果

改进回路施工结束后试验正常，第1路和第2路母联本体非全相保护投运正常。经过改进，开关的非全相保护动作可靠性得到提高，可避免开关由于辅助接点接触不良和延时继电器接点绝缘不良等引起的误动作。