一起500 kV隔离开关合分闸不同期事故分析

苏 阔，姜锦涛，王 俊，丁 浩

(1.国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 130021；2.东北电力大学，吉林 吉林 132012；3.国网吉林省电力有限公司，长春 130021)

隔离开关的分合闸不同期极易造成接触部分发热，影响隔离开关的正常运行，极端情况下可能引起打火及烧毁[1]。与此同时,隔离开关的分合闸不同期还将使系统在短时间处于非全相运行状态，其对系统的稳定性产生较大影响[2]，可能导致系统中性点的电压发生位移，产生零序电流，降低了保护的灵敏度[3]。下面介绍一起吉林省某500 kV变电站投运过程中三相隔离开关合分闸不同期事故，分析了产生的原因并提出了相应的防范措施。

1 事故概况

事故前隔离开关所在间隔运行方式见图1。事故前500 kV线路A、B母线已带电运行，5013断路器处于检修状态，5012断路器及2条线路处于运行状态。现场检修工作结束后，运行人员恢复现场安全措施，投入501317、50131、501327、50132隔离开关及接地隔离开关的控制电源保险，当调度下令合50131隔离开关时，发现三相隔离开关合闸不同期，

图1 事故前隔离开关所在间隔运行方式

B、C相隔离开关合闸成功后，A相隔离开关开始合闸，最终三相隔离开关均处于合闸状态，当调度下令分50131隔离开关时，发现B、C相隔离开关分闸成功后，A相隔离开关开始分闸，最终三相隔离开关均处于分闸状态。

2 事故查找

为确认问题发生前各间隔直流电源系统、测控装置是否存在异常告警信号，调查人员第一时间调取了此次事件发生前变电站信号记录，该间隔二次设备未有告警信号及其他异常信号。

2.1 就地分合试验

将隔离开关远方/就地把手打至就地位置，多次分合50131隔离开关，得出的试验结果见表1。

表1 50131隔离开关就地合闸试验结果

图2 隔离开关合分闸控制回路原理图

2.2 二次回路电缆绝缘检查

首先怀疑因受二次回路电缆绝缘的影响导致三相合分闸不同期，通过对所有控制回路的电缆进行相间绝缘及对地绝缘试验，试验结果表明所有电缆的绝缘状态良好，二次控制回路电缆绝缘的影响被排除。

2.3 二次回路误接线调查

通过上述分析，怀疑A相隔离开关的控制回路中串入B、C相隔离开关的辅助接点，经过相关排查，其二次接线未发现有关辅助接点的关联接线。最终发现A相合闸回路与分闸回路相互接反，与此同时A相合闸回路的零线(N级)与火线(L级)也接反。

3 事故原因分析

正常接线的隔离开关合分闸控制回路原理见图2，图中CX、TX为各相的合闸、分闸继电器及常开或常闭辅助触点。根据图2，当隔离开关处于分位且收到合闸指令时，合闸回路导通并处于自保持状态，三相合闸继电器动作直至隔离开关正确合闸；当隔离开关处于合位且收到分闸指令时，分闸回路导通并处于自保持状态，三相分闸继电器动作直至隔离开关正确分闸。

图3 隔离开关合分闸控制回路实际接线图

现场实际接线见图3，当隔离开关处于分位并收到合闸指令时，B、C相合闸回路导通，正常合闸，B、C相分闸回路中分闸位置开关(隔离开关常开辅助触点)由分位变为合位，此时A相合闸继电器，A相的合闸位置辅助触点，B、C相CX继电器的常闭触点，B、C相分闸位置辅助触点及B、C相的分闸继电器所在回路处于导通状态。A相CX继电器(合闸继电器)承担整个控制回路电压的2/3左右，B、C相TX继电器(分闸继电器)承担整个控制回路电压的1/3左右，查阅气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)厂家数据资料发现，此时A相CX继电器(合闸继电器)上下口间的电位值处其动作门槛值附近，而B、C相TX继电器(分闸继电器)上下口间的电位值低于其动作门槛值，因此在合闸试验过程中出现了表1中的合闸结果，B、C相合闸成功后A相合闸或B、C相合闸成功，A相合闸失败。

当隔离开关处于合位并收到分闸指令时，B、C相分闸回路导通，正常分闸，B、C相合闸回路中合闸位置开关(常闭辅助触点)由分位变为合位，此时A相分闸继电器，A相的分闸位置辅助触点，B、C相TX继电器的常闭触点、B、C相合闸位置辅助触点及B、C相的合闸继电器所在回路处于导通状态。A相TX继电器(合闸继电器)承担整个控制回路电压的2/3左右，B、C相CX继电器(分闸继电器)承担整个控制回路电压的1/3左右，此时A相TX继电器(合闸继电器)上下口间的电位值处其动作门槛值附近，而B、C相CX继电器(分闸继电器)上下口间的电位值低于其动作门槛值，因此在分闸试验过程中出现了表1中的合闸结果，B、C相分闸成功后，A相分闸，或B、C相分闸成功，A相分闸失败。

4 结论及建议

吉林省某500 kV变电站投运过程中三相隔离开关存在合分闸不同期问题，经过仔细分析后发现A相合闸回路与分闸回路相互接反，与此同时A相合闸回路的零线(N级)与火线(L级)也接反，现场人员更正以上控制回路接线问题，就地进行多次分合隔离开关试验，试验结果正常。由于500 kV变电站多为GIS组合电器，隔离开关动作并不像剪刀式隔离开关动作明显，所以现场的调试及检修人员在以后的调试过程中，应与厂家配合好，既关注隔离开关的分合闸最终状态是否到位，同时也应注意合分闸同期问题。