一起550 kV断路器跳闸原因分析

王 勇，洪 鹤，田庆阳，白 靖

（1.国网辽宁省电力有限公司，辽宁 沈阳 110006；2.国网丹东供电公司，辽宁 丹东 118000）

一起550 kV断路器跳闸原因分析

王 勇1，洪 鹤1，田庆阳1，白 靖2

（1.国网辽宁省电力有限公司，辽宁 沈阳 110006；2.国网丹东供电公司，辽宁 丹东 118000）

介绍了一起550 kV断路器正常运行时突然跳闸的事故过程，详细叙述了从故障前运行状态到故障原因的查找经过，并提出了整改预防措施，为现场运行检修人员提供技术指导。

断路器；跳闸；交直流：调试

断路器跳闸是电力系统运行中经常发生的事件。对于500 kV电网，线路断路器多具有重合闸功能，目的是避开瞬时故障，使系统重新恢复稳定运行［1－3］。

断路器跳闸的原因多种多样，如线路发生接地故障、电力设备绝缘击穿、断路器设备自身缺陷及极少数的人为因素等［4－5］。

1 故障经过

2013年6月9日14：21：20，某500 kV变电站第4串联络5042断路器B相在无保护动作情况下跳闸，重合成功。变电站后台监控系统显示5042断路器第2组出口跳闸，重合闸动作，1号充电屏直流母线绝缘故障，其余无异常。

现场检查一次设备无异常，5042断路器B相计数器动作1次；电南线2套线路保护均未动作，5042断路器辅助屏重合闸动作灯亮，B相分闸灯亮。

该站500 kV部分为3／2接线方式，第4串为不完整串，5043为电南线Ⅱ母线侧断路器，5042为4串联络断路器。故障断路器型号为550PM63－ 40，2011年产品，采用液压弹簧机构，于2011年10月28日投运。

220 kV部分接线方式为双母线接线，分裂运行。

当日系统无异常，小雨天气。送变电公司正在现场进行新扩建的220 kV线路保护Ⅰ屏带断路器传动试验，开有变电1种工作票1张，其余无作业。

2 异常查找

鉴于5042断路器跳闸时存在直流接地现象，同时送变电公司正在进行扩建的220 kV线路保护带断路器传动试验，因此，将检查重点放在二次回路。

2.1 直流接地点查找

通过排查，发现500 kV电南线联切5042断路器电缆（编号42W－125）的1芯（233B－B相第2组跳闸）对地绝缘为0。该电缆为电南线保护屏Ⅱ至5042辅助屏的屏间电缆（共7芯，使用6芯），型号为ZR－KVVP2，长度为20 m。现场更换备用芯后，直流接地现象消失。

2.2 保护装置及二次回路检查

对电南线和5042断路器的保护装置及二次回路进行检查，未发现异常和保护动作信息。

2.3 直流绝缘装置检查

220 kV保护小室Ⅰ、Ⅱ段直流馈线屏在14：20：55和14：20：00，分别发生直流接地故障，Ⅰ段1 min后复归。此时送变电公司正在该室进行燕建1号线第1套保护（设计接在第Ⅱ段直流母线）传动试验。

500 kV保护小室Ⅱ段直流馈线屏在14：20：10发生直流接地。14：21：19，5042断路器第2组操作电源发出接地告警信号，同时断路器跳闸。

2.4 5042断路器检查

对5042断路器进行检查，弹簧压缩量刻度、气压均正常，机构未发现异常。B相第2组跳闸线圈动作电压为100 V，满足要求（合格范围为66～143 V）。

2.5 其他检查

现场工作人员反映新建220 kV线路断路器合闸时发生直流瞬间接地现象，不是每次都有，但故障现象较频繁。经过查找，主要现象是由于行程开关交流和直流共用一个动接点，使断路器合闸储能时交、直流拉弧，交流瞬间串入直流而接地。

3 原因分析

3.1 5042断路器跳闸原因

5042断路器跳闸前，现场工作人员利用变电站运行直流电源进行燕建1号线保护带断路器传动试验，致使交流串入直流（Ⅰ、Ⅱ段直流同时接地），5042断路器42W－125电缆233B芯接地后直接跳闸。

3.2 5042断路器42W－125电缆接地原因

42W－125电缆2012年3月进行过绝缘测试，测试结果合格。

由于控制电缆规程规定交流耐压3 000 V，5 min绝缘应无击穿现象，串入交流220 V不会破坏绝缘。因此该电缆233B芯串入交流后绝缘即被破坏，说明原电缆绝缘存在薄弱点，具体薄弱原因待电缆更换后查找。

3.3 Ⅰ、Ⅱ段直流混联原因

燕建1号线第1套保护采用Ⅱ段直流，第2套保护采用Ⅰ段直流，操作电源2段直流都用，合闸回路采用Ⅰ段直流。跳闸时，送变电公司利用系统直流进行第1套保护带断路器传动试验，造成Ⅰ、Ⅱ段直流混联。

4 整改措施

a.各单位应吸取事故教训，对变电站新设备调试现场加强管控，施工单位在新设备调试时，使用与运行直流参数匹配的调试直流，严禁使用变电站运行直流电源进行调试，以免影响运行直流安全。

b.立即更换同型号断路器的行程开关，确保交、直流回路可靠隔离。

c.及时更换42W－125电缆，并查明233B芯接地原因，防止类似故障再次发生。

d.加强变电站直流系统的管理，严禁设计、安装、调试时发生2套直流乱用、混联及交流串入直流。

e.加强变电站二次回路管理，保护定检时必须进行二次回路绝缘测试。

5 结论

a.二次系统中，交直流互联造成断路器跳闸是常发生的故障，厂家应考虑交直流互联问题，避免交直流节点距离过近。

b.严禁使用变电站正在运行的直流电源进行调试，以免发生断路器跳闸故障。

［1］ 林 莘，李 爽，徐建源，等.超高压GIS暂态壳体电压的仿真研究［J］.高压电器，2011，47（3）：12－17.

［2］ 林 莘，李 爽，徐建源，等.考虑GIS外壳传输特性的VFTO计算模型［J］.电网技术，2010，34（11）：203－207.

［3］ 李 爽，赵义松，张 巍，等.一起220 kV变压器短路事故分析［J］.东北电力技术，2012，33（9）：32－34.

［4］ 张军如，徐国俊，李 爽，等.单相短路时变压器角接绕组零序电流暂态特性及其影响［J］.东北电力技术，2013，34（4）：5－8.

［5］ 李 爽，田庆阳，李鹏里，等.220 kV变压器中性点接地方式对零序电压的影响［J］.东北电力技术，2014，35（3）：31－33.

Reason Analysis for a 500 kV Circuit Breaker Tripping

WANG Yong1，HONG He1，TIAN Qing⁃yang1，BAI Jing2
（1.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.State Grid Dandong Power Electric Supply Company，Dandong，Liaoning 118000，China）

In this paper，the accident process of the sudden trip of 550 kV circuit breaker in normal operation is introduced，the process of running state to the fault cause is described in detail，and the preventive measures are put forward.The technical guidance for field operation and maintenance personnel are provided.

Circuit breaker；Tripping；AC⁃DC；Debugging

TM561

A

1004－7913（2015）10－0034－02

王 勇（1976—），男，硕士，高级工程师，从事高压开关技术监督管理工作。

2015－06－28）