500kV断路器跳合闸回路失效案例分析及处理

沙文虎++张维民

摘 要：本文就500kV断路器跳合闸回路失效案例的分析与处理展开了相关的研究工作，首先就压力低禁止跳合闸的实现进行了简要的阐述，而后针对断路器跳合闸回路失效展开了深入的研究工作，最终提出了一些具体的建议措施，主要就包括了断路器需具备双套压力闭锁元件，通过操作箱来进行直流电源切换供电，以及采用第一路直流供电等，希望借助于本文的研究工作能够为相关的从业人员提供一些有用的参考信息。

关键词：500kV；断路器保护；操作箱；直流电源切换

中图分类号：TM77 文献标识码：A

在电力系统之中，断路器和相应的控制回路是达成继电保护自动控制与保护功能的主要执行单元，220kV甚至以上电压级别断路器的良好稳定性是实现电力系统有序运转的关键。一般来说，对于≥220kV的电压等级断路器保护，应当能够满足于双重保护的要求。保护的双重化代表着断路器机构箱二次回路和操作箱的操作回路双重化，然而在具体的实践应用过程当中，却经常会由于断路器机构箱和操作箱二次回路难以协同配合而出现异常状况。本文将结合以某500kV断路器所出现的跳、合闸操作故障问题展开具体的分析与探讨，并就其问题原因提出了一些针对性建议与措施。

一、压力低禁止跳合闸的实现

通常压力出现异常状况时，为了实现对断路器工作和系统运行的安全保障，通常需针对相应的操作采取闭锁处理，也就是在断路器的二次回路之中串进相应的闭锁接点。

在以往较常采用的“四统一”设计方式下，通常会采取双操作电源与双跳闸线圈，然而其压力闭锁接点却仅有一组，为了实现对压力闭锁回路电力供应的有效保障，可采用直流电源自动切换供电的方式。图1即为，在通常状况下之时，两路直流电源均同时存在，切换回路是通过第一路直流电源予以电力供应；在第一路电源出现故障问题后，系统将自动会切换到第二路直流电源上，以实现对回路二的安全保障。此种切换设计是针对第一路直流电源的消失起到了极为良好的补偿效用。

在这一工程压力闭锁回路的电力供应方面同样选用了以上操作电源的自动切换。然而应当引起足够重视的是，此项工程断路器本体本身便具有双套压力闭锁元件，依次选用的是第一、二路直流供应电源，同时和两组跳、合闸回路所互相对照。

二、断路器跳合闸回路失效分析

（一）原因分析

在考量到一路直流电源故障问题，如果直流回路选用自动切换之后的第二路直流电源供应，那么第二路直流将同时也可能出现故障问题，使得两路直流电源均面临着丧失风险。相关的电力系统继电保护反事故措施明确要求，互为冗余配置的两组直流电间应禁止直流回路应用自动切换。因而，应当将有关设备的自动切换回路解开。同时，断路器操作箱压力继电器便仅会由第一路直流电源予以电力供应，相应的控制回路若出现断线问题，由于断路器跳合闸回路串入常开压力闭锁接点，断路器将无法进行跳合闸。

（二）重合闸回路思考

在图1之中断路器操作箱的压力低触电要通过断路器机构箱引进接入，同时断路器操作箱到机构箱的电缆长度相对较大，这一电缆线段落出现故障问题的可能性较大。

如果压力低闭锁重合闸回路通过操作箱直流电源切换进行电源供应，在第一路直流电源发生故障问题后便会直接切换到第二路直流电源上，由此也便会造成第二路直流出现故障，造成操作箱丧失两路直流电源，届时合闸回路也将丧失电源供应。

如果地闭锁重合闸回路仅可选取第一路直流供电，在失去第一路直流电源后，便会造成压力低闭锁重合闸信号开入保护，并且合闸回路将失去电源供应，这时若出现单相接地故障，保护便会出现三相跳闸而不发生重合。

据此表明，压力地闭锁重合闸回路应选取第一路直流电源供应，不会导致重合闸功能风险的升高，并可避免同时丧失两路电源供应的风险，可优选采用。

三、建议措施

在考量到此项工程的断路器本身便携带了双套压力闭锁元件，据此可将断路器跳、合闸回路之中所串行接入的压力低闭锁接点11YJJ进行短接处理，便可实现对此项问题的处理，同时就这一方案进行现场调试同样也验证了其准确性。

综合就上述案例分析与处理流程，可就针对压力低禁止跳合闸和压力低禁止重合闸回路直流电源配置采取以下处理措施：

第一，依据断路器问题通过断路器自身来处理的原则，压力低禁止跳闸、禁止合闸、禁止操作等有关功能需通过断路器本体来达成，为了保障其稳定性，需要断路器同时具备双套压力闭锁元件，各自选用第一、二路直流电源予以电力供应，同时和两组跳闸回路互相对应。

第二，在断路器本体经由单套压力闭锁元件，抑或是压力低禁止跳合闸功能要利用操作箱完成之时，压力低禁止跳合闸回路需通过操作箱直流电源切换供电，从而来实现对断路器拒动作风险的有效降低，然而这一阶段却也将会同时面临丧失两路直流电源的风险。

第三，压力低闭锁重合闸回路通常可采用第一路直流电予以电力供应，而不应当是采取操作箱直流电源切换供电。

结语

总之，断路器故障问题的发生主要是由于压力低禁止跳合闸的直流电源配置所导致的，因此针对断路器问题应由其自身解决，对于断路器应当具备双套压力闭锁元件；在断路器的本体仅存在单套压力闭锁元件抑或是压力低禁止跳合闸功能通过操作箱来控制时，压力低禁止跳合闸回路应当通过操作箱进行直流电源切换，从而实现对电力供应的有效保障。

参考文献

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