一起非全相继电器误动原因分析及防范对策

杨军伟

摘要：220kV及以上电压等级电力系统中断路器装设非全相保护已是必要条件之一，非全相保护能够在运行中的断路器出现非全相运行时及时切除掉非全相运行的断路器，确保旋转电机、主变等一次设备及电力系统的安全运行，本文针对一起典型非全相继电器的误动原因进行了详细的分析并提出防范措施。

关键词：非全相继电器；断路器；误动；措施

0引言

在220kV及以上电压等级的电网中，开关普遍采用分相操作的断路器，由于设备质量、操作、运行环境等原因，运行中可能出现三相断路器动作不一致的异常状态，严重影响了系统的稳定正常运行，非全相保护可以及时消除这种异常状态，非全相继电器是非全相保护的核心原件，如果发生误动，会造成电网不必要的负荷损失和电网系统的不可靠运行。本文通过对一起典型非全相继电器保护误动原因分析，提出了防止误动的防范措施，并对断路器非全相保护的一些问题进行探讨。

1事故前运行方式

220kV定远变洪定2C48开关跳闸前，定远变220kV系统为双母接线方式：1号主变2801、洪定2C48、定桑2CQ7、定清2853开关在运行220kVⅠ母；2号主变2802、风定2858、定清2854开关在运行220kVⅡ母；220kV母联2800开关在运行。

2事件经过

2.1跳闸情况概述

2015年5月20日17时14分，220kV定远变220kV洪定2C48开关跳闸，变电站监控后台发“空压机交流电源跳闸”和“非全相保护动作”信号，洪定2C48开关位置由合位变为分位。

定远变洪定2C48开关型号为LW15-220，气动操作机构，西安高压开关厂生产，出厂编号为031，1999年3月出厂，1999年9月17日投运。由于该型号开关质量较差，运行10年后出现密封不严导致机构内部锈蚀严重、空气压缩机频繁打压等问题，2011年9月份进行了工厂化大修（由继远电网技术有限责任公司完成），对密封件、机构箱内零部件等进行了更换，2011年10月重新安装调试后投运，一直正常运行至今。

2.2现场检查情况

2.2.1设备故障信息检查

5月20日17时14分，定远变洪定2C48开关跳闸后，运维站人员立即对现场保护装置进行检查发现无2C48线路保护动作信号（2C48配置双重化保护即微机光纤纵差保护和微机高频闭锁保护），但变电站后台有开关空压机交流电源跳闸和非全相保护动作信息。

2.2.2试验检查情况

根据现场设备外观检查及动作情况，检修人员对机构内二次回路进行仔细检查，发现储能用交流接触器启动线圈已烧毁。现场模拟单相和相间故障跳闸，经2S后非全相保护均能正确动作跳开三相，随即对非全相继电器进行了动作值及返回值校验，非全相时间继电器动作正常。

2.3原因分析及处置方案

5月21日上午，省电科院有关专家、公司专业人员及继远公司技术人员在现场进一步进行了检查和分析。

（1）原因分析。该开关于1999年9月投运，2011年10月工厂化大修（继远电网技术有限责任公司），机构内的二次元件全部进行了更换，但更换的元器件质量较差（2013年7月曾因开关气压闭锁继电器故障造成频繁打压，对气压闭锁继电器进行了更换）。此次被烧毁的储能用交流接触器拆解后后发现塑料件老化，动作部件卡塞。初步分析开关气动机构在进行储能时，接触器线圈带电后，其储能触点和储能的信号触点因为卡阻，并未吸合接通，使线圈长期带电发生烧毁，短路电流使空压机交流电源开关于17时12分跳开。

位于被烧毁线圈上方的非全相时间继电器启动电压为13V ，在储能用交流接触器线圈烧毁后，非全相时间继电器绝缘暂时下降并启动，造成洪定2C48开关于5月20日17时14分跳闸。

（2）处置方案。为了尽快恢复220千伏洪定2C48开关的正常运行，在故障原因分析、采取有效防范措施的基础上，采取了如下处理措施：

1）更换储能用交流接触器及非全相时间继电器，检查气动机构储能、停泵情况。更换后非全相时间继电器参数如表１。

2）对断路器做分合闸时间、同期、动作电压试验。在气动机构储能、停泵均正常，断路器做分合闸时间、同期、动作电压试验值均合格的情况下，检修人员申请恢复送电，并于5月21日16时35分送电成功。

3 防止误动的防范措施

在出现本次开关非线路故障跳闸事件后，公司立即安排运维人员加强对相关设备的巡视检查力度，积极联系厂家进行备品备件准备。

（1）加强对定远变四台同型号开关的巡视检查（洪定2C48、#1主变2801、定清2854、定桑2CQ7），为避免同类事件再次发生，公司于6月底对其他3台开关非全相继电器进行更换;（2）加强对断路器非全相保护的运行维护，严格按规定对非全相保护进行维护和定期试验，提高断路器非全相保护的可靠性。对所有220kV开关非全相继电器进行排查，确保满足非全相继电器的中间继电器动作电压在额定直流电压的55%-70%范围内，并要求动作功率不低于5瓦的反措要求。

4结束语

通过对此次开关无故障跳闸分析可知，对设备投运前的每一项验收工作都要给予足够重视，对设备的日常运维要做到无隐患运行。这次事故教训也时刻提醒专业人员加强对非全相保护的重视，努力提高非全相保护动作的可靠性，保证电力系统健康、安全、稳定运行。

参考文献：

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[2]董玉玲,黄学卫,董灿彬.500kV断路器本体三相不一致保护误动作分析[J].宁夏电力,2013(04).

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